石油过程哪些方面需要缓蚀剂

2023-03-31

谢谢,急需 石油工业中应用的缓蚀剂

石油工业是应用缓蚀剂最多的生产部门。从石油的钻探、开采、集输到炼制,经常需要使用缓蚀剂。尤其是开发高含硫的油气田,由于硫化氢气体对钻杆设备和油套管的严重腐蚀,必须使用抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂,油气井进行酸化,必须应用高温酸化缓蚀剂;此外,油田含油污水处理回注等也要使用缓蚀剂进行防腐处理。

1.酸化缓蚀剂

油井酸化工艺又称酸处理工艺,是指采用机械的方法将大量盐酸或盐酸和氢氛酸混合液向油井挤注,由于酸液溶蚀井下油岩层和缝隙,致使油气裂缝和通道扩展,达到使油井投产、增产和稳定的目的。作为一项重大增产和稳产的技术措施,我国许多油气田都采用了酸化技术。

20世纪70年代,我国石油工业生产进入了一个发展新阶段,由于高温井浓酸酸化技术的开展,迫切要求研究和生产更好的高温酸化缓蚀剂。经过几年研究,一批较好的产品如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等数十个品种和近百个现场使用配方完成。初步解决了我国陆地和海上油田深井酸化施工的需要。

下面重点介绍常用的几种酸化缓蚀剂和炔醇类化合物。

(1)7461—102缓蚀剂。7461—102缓蚀剂是由煤焦油毗陡釜渣、工业酒精和匀染剂102制成的。匀染剂102是一种非离子型表面活性剂,学名为聚氧乙烯脂肪醇醚,其分子式为Ro(cH zcH20)nH,其中n=25—30,R=C12H z s—CMH:y。其制备工艺为:已蒸至180一190℃的焦化厂吡啶釜渣再蒸至216—220℃,残液用工业酒精或无水乙醇提取缓蚀组分,即得到7461,把匀染剂102加入至7461中,经过蒸馏回收部分酒精后,得到的棕黑色液体即为7461—102缓蚀剂。

根据性能实验,加入表面活性剂对缓蚀剂的缓蚀性能有较大的影响,在7461和7461—102中加入乌洛托品,可显著提高缓蚀率;在7461—l02和乌洛托品中再加入K1和cuCl:时,缓蚀效率更进一步提高。7461的缓蚀作用主要是由于发生阴极控制所引起的,并且随着7461浓度的增加,控制阴极过程愈加激烈。7461—102中台有的匀染剂102除具有乳化增溶、分散稳定和润湿性质外,还对碳钢在盐酸中的腐蚀具有一定的抑制能力。7461—102缓蚀剂在油田中使用,防腐效果较甲醛、若丁好,和乌洛托品、碘化亚铜复配可以用于深井和超深井酸化施工。

(2)7701酸化缓蚀剂。770l酸化缓蚀剂是由4—甲基吡啶釜残、氯化苄、匀染剂102和工业酒精制成的。4—甲基毗嘘釜残是制药厂废料,含有各种烷基吡啶和喹啉类物质。釜残与氯化苄反应生成苄基季铵盐物质。匀染剂102和酒精除起着乳化增溶、分散稳定和溶剂的作用外,还有利于提高缓蚀性能。

7701酸化缓蚀剂在盐酸和土酸溶液中,对钢铁具有较好的缓蚀作用,对三价铁离子和硫化氢有较强的抑制作用,它和乌洛托品,或甲醛、碘化物复配时,缓蚀效果更好,是一种优良的高温酸化缓蚀剂。

(3)780I高温浓盐酸缓蚀剂。780l高温浓盐酸绥蚀剂是由酮醛胺缩合物、丙炔醇、表面活性剂和酒精制成的。酮醛胺缩合物是由苯乙酮、苯胺和甲醛在催化剂作用下生成的化合物质。

7801缓蚀剂单独在盐酸中使用时,缓蚀性能较7701酸化缓蚀剂好,也较美国高温缓蚀剂A—170好。

(4)川天1—2酸化缓蚀剂。川天1—2酸化缓蚀剂是由环己酮、苯胺、甲醛、丙炔醇和甲酰胺等制成的高温浓盐酸酸化缓蚀剂。在28%的盐酸溶液中,在温度150℃时,对N80油管钢有较好缓蚀效果,抗硫化氢腐蚀性能较好,是一种优良的高温酸化缓蚀剂。

(5)炔醇类化合物。炔醇类化合物在高温酸液中对钢铁有较好的缓蚀作用,是一类抗高温腐蚀的优良酸化缓蚀剂,尤其是丙炔醉和己炔醇。工业上使用较多的是丙炔醇,丙炔醇在90℃的28%盐酸溶液中对钢铁的缓蚀作用比其他有机缓蚀剂好,在较高温度下(100一150℃),丙炔醇仍具有一定缓蚀作用。丙炔醇和有机酸化合物复合作用,缓蚀效果更好。因此,工业上很少单独使用丙炔醇酸化施工,而是和含氯有机化合物复配使用。

目前,我国油田应用的酸化缓蚀剂品种有7701出了我国研制的油气田酸化缓蚀剂。

2.采油、采气生产用缓蚀剂

(1)油溶性气井缓蚀剂。含硫气田,特别是高含硫的气田腐蚀防护,是开发天然气中一项十分重要的工作。由于采出的天然气带有大量硫化氢、二氧化碳、卤水等浸蚀性物质,严重腐蚀井口采气设备和井下油管、套管,造成闸门丝杆断裂,油管、套管穿孔断裂,集输管线爆破等事故,因此,国内外都十分重视防止硫化氢引起的腐蚀问题。如研究抗硫化氢腐蚀的新钢材或涂料钢管。但较好的办法是同时采用缓蚀剂联合防腐。即定期向油气并投加抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂。我国四川石油管理局天然气研究所,在研究和应用油溶性气并缓蚀剂防止硫化氢腐蚀工作方而,取得了较好的成绩。20世纪70年代他们使用4一甲基吡啶釜残、粗吡啶、页氯等缓蚀剂防护,使设备腐蚀大大减轻。此外,他们研究出川天2—1、川天2—2、川天2—3系列产品,在含硫气田中使用,这些产品在防止硫化氢腐蚀性能方面都比自美国引进的A163效果好。

(2)油井缓蚀剂。随着油田开发时间的延长,综合含水串不断增加。采油井采出的油水中含CO2、H2S、溶解氧、有机酸、硫酸盐还原苗,且水的矿化度高,对油井油管、套管和原油集输系统造成腐蚀。不少油田发现油井油管、套管腐蚀穿孔、变形和断裂,原油集铅系统管线穿孔现象日益严重,直接影响了油田的正常生产。油井加缓蚀剂保护,国外自20世纪70年代就已实施,国内油井加药还处于起步阶段。油井加药防腐不但可以保护油管、套管及井下设备,而且也可以起到保护集油管线和设备的作用,是一项成本低、容易实施、见效快的措施。目前,国外较好的缓蚀剂,主要类型有丙炔醇类、有机胺类、咪唑啉类和季铵盐类等。中原油田应用的2SY92—1油井缓蚀剂是以合成的炔氧甲基铵盐和炔氧甲基季铵盐复配而成,为水溶油分散吸附成膜型的缓蚀剂。该缓蚀剂能在高盐浓度和二氧化碳饱和条件下,对N80钢和AQm钢的腐蚀进行有效控制,缓蚀剂浓度为60一70 mg/l时,缓蚀率达80%一90%。在90℃浓度为28%的盐酸中,缓蚀剂浓度为0.2%时,腐蚀速率仅为58/(m2·h),药剂缓蚀率大于99%。油井加缓蚀剂采用冲击式预膜处理周期*加*,浓度为20一50mg/l。用泵将缓蚀剂注入到油套管环形空间,靠缓蚀剂的自重降到井底,随产出液从油管内返出,在这一过程中,缓蚀剂大部分溶解于产出水中,少量分散在油中,随着上返,缓蚀剂在金属表而被吸附而形成保护膜,由此起到了防护作用。
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