高温酸化缓蚀剂的合成与性能评价

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酸化是油气井增产的一项最有效的技术措施,为了防止酸液加入而造成的套管等金属的腐蚀,需要加入合适的酸化缓蚀剂。本文针对碳钢(N80)在高温酸化液中腐蚀严重以及目前国内常用酸化缓蚀剂溶解分散性差,缓蚀效果不理想等问题,研究开发出两种酸化缓蚀剂,分别为适用于盐酸酸化的曼尼希碱类缓蚀剂WY-01和适用于土酸酸化的曼尼希碱季铵盐类缓蚀剂ZQ-01。室内通过合成及复配实验确定了两种高温酸化缓蚀剂的基本配方,WY-01合成配方为母体缓蚀剂WY:丙炔醇:碘化钾:氯化亚铜=5:2:1:2,ZQ-01合成配方为母体缓蚀剂ZQ:OP-10:乌洛托品:平平加=10:7:2:4;通过经典失重法、高温高压动态腐蚀法等,对两种酸化缓蚀剂进行性能评价,溶解分散性实验表明在90℃时,WY-01和ZQ-01和在不同的酸液体系当中溶解性良好;配伍性实验表明WY-O1和ZQ-01与20%盐酸、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、等酸化用添加剂的配伍性良好;作者又分别通过实验探讨了缓蚀剂浓度、盐酸浓度、酸液种类以及温度对腐蚀速率的影响;对WY-O1和ZQ-01进行了性能对比,腐蚀介质为20%盐酸时,WY-01的缓蚀效果要好于ZQ-01,腐蚀介质为土酸时,ZQ-01的缓蚀效果要好于WY-01;在高温条件下,WY-01可以满足140℃下的盐酸酸化的要求,酸化缓蚀剂ZQ-01可以用于140℃下的土酸化施工。通过扫描电镜法、极化曲线法探讨分析了两种缓蚀剂的作用机理,扫描电镜结果显示,在加入缓蚀剂后,钢片表面腐蚀痕迹明显减少,两种缓蚀剂的缓蚀效果均良好;极化曲线结果表明,WY-O1属于以抑制阴极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂,ZQ-01属于阴极型缓蚀剂。
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