两性咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以高纯环烷酸与二乙烯三胺反应合成了中间体咪唑啉,再以去离子水为溶剂,用氯乙酸钠对该中间体进行两性化,制得了水溶性两性咪唑啉缓蚀剂.探讨了反应物配比、反应温度、pH等因素对产物的影响,得出最佳的合成条件为:n(咪唑啉):n(氯乙酸钠)=1:4,90 ℃-95 ℃,pH8-10.在浓缩倍数k=1.5的循环冷却水中用旋转挂片失重法得出:两性咪唑啉用量为20 mg/L时对碳钢的缓蚀率达到97.28%;与HEDP复配后总剂量为20 mg/L时缓蚀率达到99.04%.在模拟油田水中用静态挂片失重法得出:两性咪唑啉与HEDP复配,用量分别为100 mg/L和20 mg/L时,缓蚀率达到91.01%.表9,参7.     

新型水溶性咪唑啉缓蚀剂的制备及性能研究

以妥尔油酸分别与二乙烯三胺合成妥尔油咪唑啉缓蚀剂,再用氯化苄改性制得咪唑啉衍生物(TOID)。本文采用红外及紫外对测定咪唑啉中间体及TOID的结构;通过静态失重法、旋转挂片失重法及电化学方法考察TOID在1000 mg/L HCl+200 mg/L H2S介质中的缓蚀性能,并用扫描电镜观察试片的腐蚀形貌。实验结果表明:TODI浓度为50 mg/L,腐蚀温度为80℃,缓蚀时间为6 h,搅拌速度为45r/min时,TODI的缓蚀率达到95.96%。     

双咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

将月桂酸、二乙烯三胺、碳酸二甲酯等作为原料合成一种双子咪唑啉季铵盐类化合物,并在3.5%Na Cl溶液中通过静态失重法测定该缓蚀剂对马口铁片的缓蚀能力,考察了缓蚀剂浓度、温度等因素对其缓蚀性能的影响。通过Tafel曲线和交流阻抗的测定,对其缓蚀性能进行进一步考察。结果表明双子咪唑啉缓蚀剂在3.5%NaCl溶液的腐蚀环境中对马口铁片具有好的缓蚀效果。当温度T为30℃,缓蚀剂浓度为50 mg/L时,其缓蚀率最大可到91.25%。Tafel曲线表明缓蚀剂浓度增加,其腐蚀电位会向正电位方向移动,且自腐蚀电流密度也在很大程度上随之降低,缓蚀率在增加。从交流阻抗谱的阻值半径可知当缓蚀剂浓度为50 mg/L时得到的阻抗谱半径最大,说明在这一浓度下,腐蚀速率最小,缓蚀效果最优。     

月桂基咪唑啉对银的缓蚀性能研究

合成了月桂基咪唑啉(LM),并采用FT-IR对LM进行结构表征。以南京长干寺遗址地宫出土的阿育王塔的银基体模拟样品为试样,通过预膜法、重量法、动电位扫描法、电化学交流阻抗法研究了LM对银试样在Na₂S腐蚀介质中的缓蚀性能,并与银质文物上常用的含氮类缓蚀剂苯骈三氮唑(BTA)、含硫类缓蚀剂1-苯基-5-巯基四氮唑(PMTA)在Na₂S腐蚀介质中的缓蚀效果进行了比较。结果表明,与裸银试样相比,经质量分数为1%LM预膜处理后的银试样在5mg/L Na₂S溶液中的缓蚀率为59.1%;自腐蚀电流密度 i_c 减小了0.111 μA/cm²,电化学体系的双电层电容C_d降低了51.39μF/cm²,电化学阻抗R_t增加了73.5kΩ·cm²;采用重量法、动电位扫描法、交流阻抗法等方法比较了质量分数均为1%的BTA、LM、PMTA对银的缓蚀效果,得出缓蚀率η从大到小顺序排列为：η_PMTA>η_LM>η_BTA。     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素数值模拟

 温室气体CO₂使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁。研究表明,沉积盆地深部存在体积巨大的盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO₂。本文首先对盐水层CO₂埋存机制进行研究分类,得到盐水层CO₂埋存量计算公式,在对埋存机制及公式分析的基础上,运用Eclipse数值模拟软件,通过数值模拟的方法综合分析水平渗透率、纵横渗透率比值、地层韵律、地层矿化度及温度对盐水层CO₂埋存的影响,并对各影响因素进行了系统评价。结果表明,盐水层的渗透率、纵横向渗透率比值、沉积韵律是影响盐水层CO₂埋存量的主要因素,盐水层的矿化度和温度是影响CO₂溶解量的主要因素。     

咪唑啉季铵盐的合成及其在CO2腐蚀环境中的缓蚀性能

分别使用硫酸二乙酯、氯化苄和冰醋酸三种季铵化试剂对由油酸、二乙烯三胺合成的咪唑啉进行季铵化，使用动态失重法对比了它们在CO2腐蚀环境中对Q235钢的缓蚀性能，并用电化学方法研究了缓蚀机理。结果表明：使用硫酸二乙酯合成的咪唑啉季铵盐BMI-D比其他两种咪唑啉季铵盐具有更好的缓蚀效果；BMI-D与烷基酚聚氧乙烯醚的最佳质量分数配比为2∶1时可制得复合缓蚀剂BMI-DA，当BMI-DA质量浓度为100mg/L时，缓蚀率可达到97.55%；BMI-DA是以控制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

新型咪唑啉化合物的合成及缓蚀性能测试

合成了一种新型取代基咪唑啉化合物IM ,经复配后得到新型咪唑啉缓蚀剂IMC。用电化学和失重法测试了缓蚀剂IMC在强酸性介质中的缓蚀性能。在多种腐蚀介质中的缓蚀效果测试结果表明 ,该缓蚀剂可适用于酸性腐蚀介质 ,并具有很好的防腐效果 ,其缓蚀率在 92 %～ 98%     

松香酰胺基多巴胺的合成及缓蚀性能评价

以松香和多巴胺为原料合成了一种新型油田注水缓蚀剂——松香酰胺基多巴胺。考察反应物配比和反应时间对产率的影响;利用静态失重法评价其缓蚀性能并通过电化学、吸附热力学及扫描电镜对其作用机理进行研究。实验结果表明,松香酰胺基多巴胺的最佳合成条件为:室温下,松香与多巴胺的摩尔比为1∶1.20、反应时间为24 h;在60℃下,矿化度为54 303 mg/L的腐蚀介质中当缓蚀剂质量浓度为150 mg/L时,N80钢片的腐蚀速率降至0.062 1 mm/a,缓蚀率达65.97%。电化学测试表明了该缓蚀剂属于抑制阴极型为主的混合型缓蚀剂,在金属表面的吸附自发进行,吸附符合Frumkin等温式,吸附类型为化学吸附。     

有机膦缓蚀剂YWY的缓蚀性能评价

对东营地区地下苦咸水的水质分析表明 ,苦咸水中的Cl-含量高达 10 80 2～ 385 6 3mg/L ,具有高氯、高矿化度的特点。采用电化学稳态极化法和腐蚀失重法评价了苦咸水对碳钢的腐蚀作用。结果表明 ,未加缓蚀剂时苦咸水严重腐蚀碳钢 ,腐蚀速率为 0 .42 5 5mm/a。针对苦咸水的水质特征合成了有机膦缓蚀剂 ,当缓蚀剂浓度为 12mg/L时 ,能很好地抑制腐蚀 ,使碳钢的腐蚀速率降为 0 .0 2 2 8mm/a,缓蚀效率达 95 % ,达到国家耐蚀级标准     

兴北S3块CO2吞吐可行性及注采参数优化研究

注CO₂吞吐是提高复杂小断块油田采收率的有效途径之一,相态和数值模拟研究是确定目标区块吞吐可行性研究的重要参考依据。在注CO₂吞吐相态实验和CO₂粘温关系研究的基础上,对低渗纵向非均质油藏兴北S₃块进行可行性论证和数值模拟预测,同时对该区块CO₂吞吐的注采参数进行了数值模拟优化研究。结果表明：在辽河兴北S₃块进行CO₂吞吐具有较好的效果,模拟井组CO₂吞吐效果较好,在300d内可累积产油1577t,累积增油410t,换油率达到2.05。     

地面注水管网腐蚀防护措施研究

针对大庆采油一厂介质腐蚀机理、腐蚀特点,开展了缓蚀剂、涂层、阴极保护等防护措施研究.通过技术经济对比分析得出:复合脂肪胺型缓蚀剂性能好,缓蚀剂投加剂量为80 mg/L时,缓蚀率达到96.7%,且该缓蚀剂的水溶性好;环氧酚醛类涂层性能较佳,阻抗终值在107 Ω·cm2以上;阴极保护效果较好,被保护体电位均在-0.85V以上,达到保护电位.     

油田注水腐蚀问题研究

报道了注水对管线的腐蚀因素分析和研究 ,探讨了溶解氧、p H、细菌、共存阴离子及注水压力变化对腐蚀率的影响和作用 .研究表明 :在 p H=7～ 9范围内 ,腐蚀速率相对较小 ,而当 p H≤ 7或p H≥ 9时 ,腐蚀现象突出 ;O2 在阴离子 C1 -,SO2 -4 ,CO2 -3 等的存在下发生协同腐蚀作用 ,当 O2 的质量浓度由 1× 1 0 -3mg/L提高到 5× 1 0 -2 mg/L,腐蚀速率就由 1 mm/a提高到 3mm/a;细菌使水质变差 ,粘度增大 ;在 40～ 60℃下 ,随注水压力升高 ,催化作用使其中所含的有机化合物降解 ,导致水体色度和粘度增大 ,加速对管线和地层的腐蚀 .     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及应用性能评价

以腐蚀速率为评价指标,以原料配比、反应时间、催化剂加量为考察因素,采用正交实验设计,得到了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳合成条件:苯甲酸与三乙烯四胺物质的量比为2∶1,先在140～160℃经缩合脱水反应2 h,再升温至220～250℃环化脱水反应2 h,得到咪唑啉中间体;然后使中间体与氯化苄在90℃左右反应4 h,得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂主剂.将主剂与表面活性剂和溶剂复配,得到酸化缓蚀剂.采用静态挂片失重法和电化学方法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能.结果显示:缓蚀剂质量分数为1%时,N80钢在90℃体积分数为15%的HCl介质中,缓蚀率为97%;缓蚀剂是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂.     

水化学因素对集输管线腐蚀的影响

用电化学方法研究了水化学因素对套管钢在模拟油田水中腐蚀的影响，包括亚硫酸钠除氧效果、溶解氧浓度、氯离子浓度、介质温度对腐蚀的影响，得出了将腐蚀速率控制在石油部行业标准ＳＹ５３２９—８８中规定的腐蚀速率的临界溶氧浓度、氯离子浓度和温度值。     

葡萄糖酸钠与二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺复配对碳钢缓蚀性能的影响

将葡萄糖酸钠（SG）、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺（DMAPMA）及其复配体系应用于循环冷却水中碳钢的缓蚀。通过失重法、电化学法分别测试了SG、DMAPMA单独使用和复配使用的缓蚀性能。通过光学显微镜、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）和分子动力学模拟,探讨了缓蚀机理;通过计算协同参数（S）来衡量SG和DMAPMA协同效应的强弱。结果表明,当体系的总质量浓度为100 mg/L时,复配缓蚀剂的缓蚀率可达到95%以上,当复配缓蚀剂含有50 mg/L SG和50 mg/L DMAPMA时缓蚀效果最好。SG和DMAPMA复配使用具有良好的缓蚀协同作用,可以相互促进吸附,使得其在钢片表面形成致密的保护膜。     

陕北气田输气管线缓蚀剂优选评价

模拟陕北气田现场环境,通过恒温摇床实验对现场应用最为广泛的A、B、C 3种气井缓蚀剂进行了室内筛选和评价,优选出性能最好的一种缓蚀剂,并利用高温高压反应釜通过高压动态实验对其成膜性、缓蚀性及其对油水乳化的影响进行了评价,采用扫描电镜(SEM)对试样表面腐蚀产物的形貌进行了分析.实验结果表明,3种缓蚀剂中,缓蚀剂A性能最好,其最佳加量为1 000mg/L;高压动态实验表明缓蚀剂A具有良好的成膜性,当加量为1 000 mg/L时,动态缓蚀率达96.59%.但缓蚀剂A油水乳化严重,可能是造成含油污水处理难度大的主要原因.建议对所用缓蚀剂进行优选评价,选择加量少、缓蚀率高且不会产生乳化现象的缓蚀剂.     

一种复合型缓蚀剂配方的研究

通过对三种缓蚀剂配方的设计与筛选,提出了一种以亚硝酸钠(NaNO2)、次磷酸钠(NaH2PO2·H2O)、苯并三氮唑(BTA)等为主要成分的高效复合型缓蚀剂配方,该配方最佳配比为亚硝酸钠∶次磷酸钠∶苯并三氮唑=10∶3∶0.5(质量比),并研究了苯并三氮唑(BTA)的加入量、缓蚀剂的质量浓度和温度对缓蚀效果的影响,结果表明,缓蚀剂在介质中使用温度范围为10~65℃,质量浓度为100 mg/L时缓蚀效果最佳.     

核电蒸汽发生器690合金管在高温高压水中的腐蚀电化学行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度(25~285°C)和溶解氧(DO)(20μg/L,2.1mg/L,8.4mg/L)对690合金电化学腐蚀行为的影响,及690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀行为.极化曲线和光电子能谱的结果分析表明:随着溶液温度的升高,690合金的自腐蚀电位下降,自腐蚀电流密度增大,钝化区缩小;随着DO的升高,690合金的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀速率为0.244mg/(dm2·h1/2),形成了外层富Fe、Cr和Ni的氢氧化物和内层富Fe、Cr和Ni的金属氧化物的氧化膜.     

高矿化度产出水集输中的阻垢实验研究

中原油田采油一厂九区42#站产出水矿化度高,文侧215-5井产出水中SO₄^2-和HCO₃^- 含量分别为1734mg/L与2343mg/L;文215-10井产出水中Ca²⁺含量为12600mg/L;文215-2和文215-4井产出水离子成份复杂。预测结果和配伍性实验表明,此井站产出水混配有无机垢产生,由X衍射分析该沉淀大部分为硫酸钙水合物,这是因为混合体系中Ca²⁺