一種深層天然氣田抗CO_2腐蝕緩蝕劑的研究

【摘要】： 針對(duì)大慶徐家圍子深層天然氣田開發(fā)、運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的CO_2腐蝕行為,本文研制了一種復(fù)配成膜型氣相緩蝕劑,并對(duì)其緩蝕性能進(jìn)行研究。 基于分子間復(fù)配原則、緩蝕劑結(jié)構(gòu)與效能關(guān)系,選擇ATMP和MOR為主劑、Tu、Ur和OP-10為輔劑,并根據(jù)P-tol可與水蒸汽一起揮發(fā)可增大氣相氣壓的特性,應(yīng)用到緩蝕劑的研究中。經(jīng)正交實(shí)驗(yàn),研制出90℃下、1000mg/L Cl~-溶液中抗CO_2腐蝕的復(fù)配緩蝕劑GT-2,最佳組合配方為;ATMP用量為50mg/L,MOR為120mg/L,Tu為300mg/L,Ur為1400mg/L,OP-10為300mg/L,P-tol為300mg/L。失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SS41鋼的緩蝕率為84.96%,有著較好的緩蝕效果。添加緩蝕劑的1000mg/L Cl~-溶液中,SS41鋼的極化曲線測試結(jié)果表明,腐蝕電位正移,極化電流降低,對(duì)陰極和陽極過程都有抑制作用,屬于混合型緩蝕劑。在恒電位-1.0V時(shí),碳鋼的保護(hù)膜層仍穩(wěn)定存在。 添加GT-2的1000mg/L Cl~-溶液中,SS41鋼在氣相緩蝕能力實(shí)驗(yàn)后,采用掃描電子顯微鏡和傅立葉變換光譜對(duì)碳鋼表面腐蝕產(chǎn)物及吸附膜進(jìn)行分析。SEM觀察發(fā)現(xiàn)碳鋼表面沒有腐蝕跡象,吸附膜致密完整。FTIR分析表明,添加GT-2后碳鋼表面形成鐵和緩蝕劑分子的絡(luò)合物膜層。同時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了GT-2中各組分具有協(xié)同效應(yīng)。 【關(guān)鍵詞】：氣田CO_2腐蝕 復(fù)配氣相緩蝕劑 緩蝕性能 協(xié)同效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TG174.42
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 引言9-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 CO_2腐蝕11-12
• 1.2 CO_2氣相腐蝕的產(chǎn)生12-13
• 1.3 腐蝕類型13-14
• 1.4 CO_2腐蝕機(jī)理14-19
• 1.4.1 陽極反應(yīng)14-15
• 1.4.2 陰極反應(yīng)15-16
• 1.4.3 CO_2碳腐蝕的影響因素16-19
• 1.5 油氣田CO_2緩蝕劑的研究進(jìn)展19-25
• 1.6 本論文研究的目的和內(nèi)容25-27
• 第2章 緩蝕劑性能的研究方法27-32
• 2.1 緩蝕物質(zhì)的選擇27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備27-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品27-28
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法28-32
• 2.3.1 失重法28-30
• 2.3.2 氣相緩蝕能力試驗(yàn)及表面分析技術(shù)30
• 2.3.3 電化學(xué)測試30-32
• 第3章 靜態(tài)條件下SS41鋼抗CO_2腐蝕緩蝕劑的研究32-52
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法32-33
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)條件及材料32
• 3.1.2 失重實(shí)驗(yàn)32-33
• 3.1.3 氣相緩蝕能力試驗(yàn)及表面分析技術(shù)33
• 3.1.4 電化學(xué)測試33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果33-47
• 3.2.1 極值濃度33-35
• 3.2.2 正交實(shí)驗(yàn)35-37
• 3.2.3 緩蝕劑的緩蝕性能37-45
• 3.2.4 溫度對(duì)緩蝕率的影響45-46
• 3.2.5 腐蝕時(shí)間對(duì)緩蝕率的影響46-47
• 3.3 緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng)47-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第4章 動(dòng)態(tài)條件下SS41鋼抗CO_2腐蝕緩蝕劑的研究52-73
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方法52-53
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)條件及材料52
• 4.1.2 失重實(shí)驗(yàn)52-53
• 4.1.3 氣相緩蝕能力試驗(yàn)及表面分析技術(shù)53
• 4.1.4 電化學(xué)測試53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-70
• 4.2.1 極值濃度53-56
• 4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-58
• 4.2.3 緩蝕劑的緩蝕性能58-66
• 4.2.4 溫度對(duì)緩蝕率的影響66-67
• 4.2.5 掛片時(shí)間對(duì)緩蝕率的影響67-68
• 4.2.6 Cl~-濃度對(duì)緩蝕率的影響68-69
• 4.2.7 Ca~(2+)濃度對(duì)緩蝕率的影響69-70
• 4.3 P-tol的協(xié)同效應(yīng)70-71
• 4.4 本章小結(jié)71-73
• 第5章 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文80-81
• 致謝81-82
• 研究生履歷82

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