H2S/CO2油气田缓蚀剂研究

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在油气田的开发过程中,H2S,CO2,O2,Cl-和水分是油气田最主要的腐蚀性物质。本文针对H2S/CO2油气田环境中的腐蚀,开发了一类气液双相缓蚀剂——酰胺咪唑基硫脲。  本文首先以硫脲、正辛酸、四乙烯五胺为原料研究了缓蚀剂合成条件,从而确定了最佳合成温度和原料配比。以硫脲、多乙烯多胺、有机酸为原料合成了六种酰胺咪唑基硫脲缓蚀剂。  在H2S/CO2饱和盐水或含有乙酸的CO2饱和盐水溶液中,采用失重法、电偶腐蚀电流测量、动电位扫描极化曲线测试、电化学渗氢测试等电化学方法对X52碳钢的腐蚀行为和缓蚀剂性能进行了评价,并采用扫描电镜分析了X52碳钢表面的腐蚀形貌。结果表明,该类缓蚀剂对研究体系中X52钢的均匀腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、渗氢等均有良好的抑制作用。具有良好水溶性的缓蚀剂A、C和E较缓蚀剂B、D和F有更高的缓蚀效率,但预膜持久性评价实验结果表明缓蚀剂B、D、F比缓蚀剂A、C、E有更突出的预膜效果。  通过分析该类缓蚀剂对研究体系中X52钢电极的动电位扫描极化曲线的影响发现,该类缓蚀剂对阴阳极过程均有抑制作用,但主要通过抑制阳极过程起到缓蚀作用。极化曲线拟合数据的分析结果表明该缓蚀剂在X52钢表面的吸附满足Langmuir吸附等温式,属于单分子层吸附。
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