石油過(guò)程哪些方面需要緩蝕劑

【專家解說(shuō)】：石油工業(yè)中應(yīng)用的緩蝕劑 石油工業(yè)是應(yīng)用緩蝕劑最多的生產(chǎn)部門。從石油的鉆探、開采、集輸?shù)綗捴?，?jīng)常需要使用緩蝕劑。尤其是開發(fā)高含硫的油氣田，由于硫化氫氣體對(duì)鉆桿設(shè)備和油套管的嚴(yán)重腐蝕，必須使用抗硫化氫腐蝕的緩蝕劑，油氣井進(jìn)行酸化，必須應(yīng)用高溫酸化緩蝕劑;此外，油田含油污水處理回注等也要使用緩蝕劑進(jìn)行防腐處理。 1.酸化緩蝕劑 油井酸化工藝又稱酸處理工藝，是指采用機(jī)械的方法將大量鹽酸或鹽酸和氫氛酸混合液向油井?dāng)D注，由于酸液溶蝕井下油巖層和縫隙，致使油氣裂縫和通道擴(kuò)展，達(dá)到使油井投產(chǎn)、增產(chǎn)和穩(wěn)定的目的。作為一項(xiàng)重大增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的技術(shù)措施，我國(guó)許多油氣田都采用了酸化技術(shù)。 20世紀(jì)70年代，我國(guó)石油工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展新階段，由于高溫井濃酸酸化技術(shù)的開展，迫切要求研究和生產(chǎn)更好的高溫酸化緩蝕劑。經(jīng)過(guò)幾年研究，一批較好的產(chǎn)品如7461，746I-102，7623，7623C，IMC，7701，70U，411，YF-7701，仿A-170，仿A-130，7812，7801，IMC-4，IS-129rJ67天1-2，川天2-3，8401-I等數(shù)十個(gè)品種和近百個(gè)現(xiàn)場(chǎng)使用配方完成。初步解決了我國(guó)陸地和海上油田深井酸化施工的需要。 下面重點(diǎn)介紹常用的幾種酸化緩蝕劑和炔醇類化合物。 (1)7461-102緩蝕劑。7461-102緩蝕劑是由煤焦油毗陡釜渣、工業(yè)酒精和勻染劑102制成的。勻染劑102是一種非離子型表面活性劑，學(xué)名為聚氧乙烯脂肪醇醚，其分子式為Ro(cH zcH20)nH，其中n=25-30，R=C12H z s-CMH:y。其制備工藝為:已蒸至180一190℃的焦化廠吡啶釜渣再蒸至216-220℃，殘液用工業(yè)酒精或無(wú)水乙醇提取緩蝕組分，即得到7461，把勻染劑102加入至7461中，經(jīng)過(guò)蒸餾回收部分酒精后，得到的棕黑色液體即為7461-102緩蝕劑。 根據(jù)性能實(shí)驗(yàn)，加入表面活性劑對(duì)緩蝕劑的緩蝕性能有較大的影響，在7461和7461-102中加入烏洛托品，可顯著提高緩蝕率;在7461-l02和烏洛托品中再加入K1和cuCl:時(shí)，緩蝕效率更進(jìn)一步提高。7461的緩蝕作用主要是由于發(fā)生陰極控制所引起的，并且隨著7461濃度的增加，控制陰極過(guò)程愈加激烈。7461-102中臺(tái)有的勻染劑102除具有乳化增溶、分散穩(wěn)定和潤(rùn)濕性質(zhì)外，還對(duì)碳鋼在鹽酸中的腐蝕具有一定的抑制能力。7461-102緩蝕劑在油田中使用，防腐效果較甲醛、若丁好，和烏洛托品、碘化亞銅復(fù)配可以用于深井和超深井酸化施工。 (2)7701酸化緩蝕劑。770l酸化緩蝕劑是由4-甲基吡啶釜?dú)?、氯化芐、勻染劑102和工業(yè)酒精制成的。4-甲基毗噓釜?dú)埵侵扑帍S廢料，含有各種烷基吡啶和喹啉類物質(zhì)。釜?dú)埮c氯化芐反應(yīng)生成芐基季銨鹽物質(zhì)。勻染劑102和酒精除起著乳化增溶、分散穩(wěn)定和溶劑的作用外，還有利于提高緩蝕性能。 7701酸化緩蝕劑在鹽酸和土酸溶液中，對(duì)鋼鐵具有較好的緩蝕作用，對(duì)三價(jià)鐵離子和硫化氫有較強(qiáng)的抑制作用，它和烏洛托品，或甲醛、碘化物復(fù)配時(shí)，緩蝕效果更好，是一種優(yōu)良的高溫酸化緩蝕劑。 (3)780I高溫濃鹽酸緩蝕劑。780l高溫濃鹽酸綏蝕劑是由酮醛胺縮合物、丙炔醇、表面活性劑和酒精制成的。酮醛胺縮合物是由苯乙酮、苯胺和甲醛在催化劑作用下生成的化合物質(zhì)。 7801緩蝕劑單獨(dú)在鹽酸中使用時(shí)，緩蝕性能較7701酸化緩蝕劑好，也較美國(guó)高溫緩蝕劑A-170好。 (4)川天1-2酸化緩蝕劑。川天1-2酸化緩蝕劑是由環(huán)己酮、苯胺、甲醛、丙炔醇和甲酰胺等制成的高溫濃鹽酸酸化緩蝕劑。在28%的鹽酸溶液中，在溫度150℃時(shí)，對(duì)N80油管鋼有較好緩蝕效果，抗硫化氫腐蝕性能較好，是一種優(yōu)良的高溫酸化緩蝕劑。 (5)炔醇類化合物。炔醇類化合物在高溫酸液中對(duì)鋼鐵有較好的緩蝕作用，是一類抗高溫腐蝕的優(yōu)良酸化緩蝕劑，尤其是丙炔醉和己炔醇。工業(yè)上使用較多的是丙炔醇，丙炔醇在90℃的28%鹽酸溶液中對(duì)鋼鐵的緩蝕作用比其他有機(jī)緩蝕劑好，在較高溫度下(100一150℃)，丙炔醇仍具有一定緩蝕作用。丙炔醇和有機(jī)酸化合物復(fù)合作用，緩蝕效果更好。因此，工業(yè)上很少單獨(dú)使用丙炔醇酸化施工，而是和含氯有機(jī)化合物復(fù)配使用。 目前，我國(guó)油田應(yīng)用的酸化緩蝕劑品種有7701出了我國(guó)研制的油氣田酸化緩蝕劑。 2.采油、采氣生產(chǎn)用緩蝕劑 (1)油溶性氣井緩蝕劑。含硫氣田，特別是高含硫的氣田腐蝕防護(hù)，是開發(fā)天然氣中一項(xiàng)十分重要的工作。由于采出的天然氣帶有大量硫化氫、二氧化碳、鹵水等浸蝕性物質(zhì)，嚴(yán)重腐蝕井口采氣設(shè)備和井下油管、套管，造成閘門絲桿斷裂，油管、套管穿孔斷裂，集輸管線爆破等事故，因此，國(guó)內(nèi)外都十分重視防止硫化氫引起的腐蝕問(wèn)題。如研究抗硫化氫腐蝕的新鋼材或涂料鋼管。但較好的辦法是同時(shí)采用緩蝕劑聯(lián)合防腐。即定期向油氣并投加抗硫化氫腐蝕的緩蝕劑。我國(guó)四川石油管理局天然氣研究所，在研究和應(yīng)用油溶性氣并緩蝕劑防止硫化氫腐蝕工作方而，取得了較好的成績(jī)。20世紀(jì)70年代他們使用4一甲基吡啶釜?dú)?、粗吡啶、?yè)氯等緩蝕劑防護(hù)，使設(shè)備腐蝕大大減輕。此外，他們研究出川天2-1、川天2-2、川天2-3系列產(chǎn)品，在含硫氣田中使用，這些產(chǎn)品在防止硫化氫腐蝕性能方面都比自美國(guó)引進(jìn)的A163效果好。 (2)油井緩蝕劑。隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，綜合含水串不斷增加。采油井采出的油水中含CO2、H2S、溶解氧、有機(jī)酸、硫酸鹽還原苗，且水的礦化度高，對(duì)油井油管、套管和原油集輸系統(tǒng)造成腐蝕。不少油田發(fā)現(xiàn)油井油管、套管腐蝕穿孔、變形和斷裂，原油集鉛系統(tǒng)管線穿孔現(xiàn)象日益嚴(yán)重，直接影響了油田的正常生產(chǎn)。油井加緩蝕劑保護(hù)，國(guó)外自20世紀(jì)70年代就已實(shí)施，國(guó)內(nèi)油井加藥還處于起步階段。油井加藥防腐不但可以保護(hù)油管、套管及井下設(shè)備，而且也可以起到保護(hù)集油管線和設(shè)備的作用，是一項(xiàng)成本低、容易實(shí)施、見效快的措施。目前，國(guó)外較好的緩蝕劑，主要類型有丙炔醇類、有機(jī)胺類、咪唑啉類和季銨鹽類等。中原油田應(yīng)用的2SY92-1油井緩蝕劑是以合成的炔氧甲基銨鹽和炔氧甲基季銨鹽復(fù)配而成，為水溶油分散吸附成膜型的緩蝕劑。該緩蝕劑能在高鹽濃度和二氧化碳飽和條件下，對(duì)N80鋼和AQm鋼的腐蝕進(jìn)行有效控制，緩蝕劑濃度為60一70 mg/l時(shí)，緩蝕率達(dá)80%一90%。在90℃濃度為28%的鹽酸中，緩蝕劑濃度為0.2%時(shí)，腐蝕速率僅為58/(m2·h)，藥劑緩蝕率大于99%。油井加緩蝕劑采用沖擊式預(yù)膜處理周期性加藥，濃度為20一50mg/l。用泵將緩蝕劑注入到油套管環(huán)形空間，靠緩蝕劑的自重降到井底，隨產(chǎn)出液從油管內(nèi)返出，在這一過(guò)程中，緩蝕劑大部分溶解于產(chǎn)出水中，少量分散在油中，隨著上返，緩蝕劑在金屬表而被吸附而形成保護(hù)膜，由此起到了防護(hù)作用。