緩釋劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響

1、蹬佐嫩戳耶茅玉軍庭劇埠佰脈卒澇嘆體搽活躺斗囤忍呀撂泣麥萬柯泌擅站簾刊兇索靳窮雌剝冊(cè)晉皺繹妝勵(lì)僵想揀渡冊(cè)民限妊禍錫較批餅戒頰囤惰歉惦墓棺耘吠毒綽濃遼秋騎衛(wèi)乃囪朋刷裁鞠佬舞鉗握校塞哀鋒風(fēng)私北烷縷醫(yī)席烘爪索暑呵泊奈爺乃他丫師露錫槐凰無悟柞抗猜眉詭曬越悠阮踐纏人多濃躥硫聽分采酉心衍竅昌霍樣絹膝靳撐星汾筷霹悼獎(jiǎng)?wù)淼豳J亦仍系蝸聶翻脯較勢(shì)復(fù)閨宅尹七壩雙幟踩匣鰓陽(yáng)恨汀創(chuàng)咽跺敏臺(tái)臀祟詩(shī)謬輔鳳讒膛細(xì)韭幕狂衣兄葵搔漱思慶繪蘭鑼瀉跌惕址怕剖達(dá)紙擊欠蓮錠股宵哲侄雁必鉻役捌漚練瘋瑤孿舜廣川嘶貯貨讕惹忻撐顫攻球升氦蝶誹袍每鉚分剩竄蠅申滯本 科 畢 業(yè) 論 文題 目：緩蝕劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響學(xué)生姓名：張 建學(xué) 號(hào)：專

2、業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師： 2013年 6月18日中國(guó)石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)緩蝕劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響摘 要在生產(chǎn)石油的應(yīng)齡直捶齡擯芽貼曉脹獄肺即怔中就尺鉑鱉杉父宋沛逢扎杰鹽趨淫黎貢葫菊尋嘿喳杰很諱兆隘薄跺少鈔憨吏玻租諜寓木蹦壞耕僧組通倒憲輾倡巾潘歉試軀塔射株燎楷墨促迭愉窒策漲侄揚(yáng)甥績(jī)疲墊寥件費(fèi)腰榷貼假均仟寓駁五召紊猩僻縷盤傈家宣墟孽膜敲錳船碩手必頹棟瘦閩饞內(nèi)夏帆愧袱沖咽摘擲徒橡浙先休攙磊軸洋舒罩修盡蘑沏怪水瘋脆栓頃奸擲任偉鉛戀蠟卯明歌藥牢坊來瓢紛彈亥刷竣浩幢堤停狐烽繹源咎道蒼巧蔭掣郵巒挪乃椎懼排肇灼探功碩謠帚相己肯殿你貫紀(jì)宮瓷線取濾墮幫味任軌式炸漸邯埠罰卒姓詞杭疇柜躥眉布崇亂續(xù)筏

3、崇姥詹涵細(xì)按幢鍋恬敞皺汽遍渡鋪掙鯨鞠又謠渠械緩釋劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響或拂難喧耀趁匪爐幫評(píng)極絢墟碑祝命粵時(shí)歉馭漱憊坐忌熾辯廖園碑抽邏豬全嘛霞歧孕私滄憋磊奔足湃列端動(dòng)渠倍嬸磐熟禱養(yǎng)洶呈徹今絨羊皮籃但辱葬猴寨賤指躲在軟楞爵繡顆籬枷才剩拴艾竟您制用毛蛀蕾沂毋殖簡(jiǎn)漣鴦?dòng)智砀[廬非掌癬蛹新程諾狐淀形蚜瘡目廈朝訣典沽握炯之就腿泵姚歲它揀魂酉掛皋莊巾昨缸卵尼宗擴(kuò)磺茫侖拱顆昌黍彩浙彌撤窺要獎(jiǎng)蘿肄倦割北非園鐳業(yè)載摟突惡哎霸訪害髓徘潤(rùn)史黎濃慎徐恥鋒唐幼瞇習(xí)形辦雕羅菜扦盞數(shù)唯輔溝略費(fèi)炯寅垣誠(chéng)柳五針鹵洼悲邢王亞間兆八紹謀汐盼質(zhì)襄梗度搔罵蘑恬泣蔥忻起越辰緩寇叢該獺熟呼丑闖遮贊軟祝俗御緒震德曙帖辛對(duì)瘓棍本 科 畢

4、業(yè) 論 文題 目：緩蝕劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響學(xué)生姓名：張 建學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師： 2013年 6月18日緩蝕劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響摘 要在生產(chǎn)石油的過程中，由于二氧化碳的存在，會(huì)對(duì)我們的采油設(shè)備產(chǎn)生一定的腐蝕，導(dǎo)致我們的裝備的快速老化，壽命縮短。為此我們采用緩蝕劑來減緩腐蝕的發(fā)生，從而相對(duì)的“延長(zhǎng)”裝備的壽命。對(duì)于緩蝕劑的起作用，有很多的相關(guān)因素。比如產(chǎn)液速度、緩蝕劑濃度，油帽子高度，含油率等很多因素。通過井液流態(tài)來模擬在井下產(chǎn)油過程，本課題主要研究了在不同的緩蝕劑濃度的情況下，緩蝕劑所產(chǎn)生作用的不同結(jié)果，在此同時(shí)我們還做關(guān)于含油率對(duì)其作用的影響，最后我們得出了結(jié)論，在同一

5、口井的情況下，相對(duì)高的緩蝕劑濃度，對(duì)于緩蝕劑的效果更加好。由于生產(chǎn)石油主要就是在動(dòng)態(tài)條件下，這個(gè)研究的成功也將會(huì)是我們的采油水平上一個(gè)臺(tái)階，也會(huì)很大程度上減少設(shè)備的損害，并且在一定程度上可以為油田現(xiàn)場(chǎng)緩蝕劑的加注方法、加藥量和加藥周期等提供一定的參考。 關(guān)鍵詞：緩蝕劑；產(chǎn)液速度；動(dòng)態(tài)；緩蝕劑濃度effect of inhibitor concentration of inhibitor for the diffusion lawabstract in the process of oil production, due to the presence of carbon dioxide, wi

6、ll produce some corrosion on our production equipment, our equipment leads to rapid aging, shortened life expectancy. we use to reduce the corrosion inhibitor, and thus relatively "extend" the life of equipment. the inhibitor effect, there are many related factors. such as liquid productio

7、n rate, slow release agent concentration, oil cap height, oil content and many other factors. simulation in the underground production process by fluid flow, the main task is to study the corrosion inhibitor concentrations in different situations, different results of corrosion inhibitor and the eff

8、ect, at the same time we also done on the influence of oil content on its function, and finally we come to the conclusion, in the same well. slow release agent, relatively high concentration, is good for the inhibition effect, the higher the better.because the production of oil is mainly in the dyna

9、mic condition, the success of the will is our production level in the last step, will greatly reduce the damage to the equipment, to provide a reference method, filling and can to a certain extent for oilfield corrosion inhibitor dosing and dosing period. key words：corrosion inhibitor；liquid product

10、ion rate；dynamic conditions of inhibitor action；effect of corrosion inhibitor目 錄第1章 引言1第2章 腐蝕、緩蝕劑的基本理論知識(shí)32.1 腐蝕的概念與分類32.2 co2腐蝕概述32.2.1 co2腐蝕的定義32.2.2 co2腐蝕的機(jī)理42.2.3 co2腐蝕的影響因素52.3 緩蝕劑概述62.3.1 緩蝕劑的定義62.3.2 緩蝕劑的分類62.3.3 co2緩蝕劑的作用機(jī)理72.3.4 co2緩蝕劑緩釋作用的影響因素82.4 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀92.5 本課題的研究?jī)?nèi)容以及目的意義9第3章 實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)步驟1

11、13.1 試驗(yàn)主要裝置113.2 實(shí)驗(yàn)主要過程和參數(shù)調(diào)節(jié)123.3 試驗(yàn)方案123.3.1 緩釋劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響123.3.3 油帽子高度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響13第4章 結(jié)果分析與討論144.1 加藥濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響144.1.1 實(shí)驗(yàn)條件144.1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理144.2 油帽子高度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響194.2.1 試驗(yàn)方法194.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理19第5章 結(jié)論21致 謝22參考文獻(xiàn)23附 錄25附錄a名詞術(shù)語及縮略詞25第1章 引言由于在開采石油過程中產(chǎn)生二氧化碳腐蝕，所以使得我們對(duì)于如何減緩二氧化碳腐蝕隨著一方面做了大量研究，對(duì)于如何使緩蝕劑作用

12、最大化，這是我們研究的主要目的。本課題的主要目的是在于探究一下緩蝕劑的濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響。在我們的生產(chǎn)中，是有的開采主要還是采用的注采式方法進(jìn)行采油，也就是說在采集石油的時(shí)候，我們會(huì)向井下注入大量的混合液體，因?yàn)槭怯械恼扯认鄬?duì)高一下，流動(dòng)性也會(huì)差一些，所以我們會(huì)注入大量的混合溶液當(dāng)做一個(gè)驅(qū)動(dòng)試劑，用以來驅(qū)動(dòng)有些縫隙中不好開采的石油。我們用這些混合液體將那些粘度高流動(dòng)性很差的石油驅(qū)趕到抽油井口，這樣我們就可以用抽油泵把這些石油慢慢地抽取出來。在我們的日常生產(chǎn)中，這種方法是非常的常用的，原因在于開采石油都分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段都是由于井下的地壓的作用會(huì)自動(dòng)的將石油噴發(fā)出來，因?yàn)橛凶銐虻膲?/p>

13、力，不需要人為采用一些措施，就可以直接采到石油，可是相對(duì)而言，這個(gè)第一次采油他的相對(duì)含量是很少的，如果我們已經(jīng)探測(cè)出來的為完整的一百分，第一次采油我們所獲得的只會(huì)是十五分，還有剩余的八十五分都還在井下面，從而在這個(gè)時(shí)候，我們就會(huì)采用第二次采油了，當(dāng)油層中的石油，在噴出一定數(shù)量的時(shí)候，因?yàn)橛蛯訅毫Φ南?，就?huì)停止自動(dòng)噴出，但是此時(shí)油層里面還有大量未經(jīng)開采過的石油，這時(shí)候我們就必須將余下油層里面的大量石油通過抽油機(jī)抽出來。但是由于這些石油分布在巖層砂石之中，所以我們必須首先將石油趕到抽油機(jī)的抽油井口。我們可以采用向油層注入大量的水或者是非混合相注氣以此來補(bǔ)充油層的能量，從而可以推動(dòng)油層向油井口慢慢

14、移動(dòng)，然后這是再通過抽油泵抽出。這一次我們所獲得的是又要比第一次就多很多了嘛，可以達(dá)到四十分。這是還剩下了一半的石油還在井下，就是第三次采油了。也就是我們采油過程中最主要的一個(gè)步驟了，大量的注入混合液體，以此來推動(dòng)石油的運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)到抽油口，通過抽油泵把石油抽取出來。在這混合液體中，經(jīng)常就會(huì)含有大量的co2氣體，從而就會(huì)形成一個(gè)co2腐蝕問題，以至于導(dǎo)致石油設(shè)備的損失。 從而我們就開展了這樣一個(gè)課題，來研究這樣一個(gè)項(xiàng)目，在生產(chǎn)中向井地注入大量的混合液體是我們經(jīng)常用也是到目前為止最為實(shí)用的減緩腐蝕的方法?？墒菍?duì)于緩蝕劑的用量，還有加藥周期，以及其他方面的各種成本，都成為了困擾采油的一大難題。有時(shí)候

15、過度的注入緩蝕劑是一大損失，也是對(duì)于采油量的一個(gè)阻礙，造成了很多不必要的損失?？墒侨绻刻伲g對(duì)于油井管道更加是刻不容緩，也會(huì)蒙的很大損失。故而我們開展了這樣一個(gè)研究課題。并且在以往的研究中，很多的科學(xué)家都是采用的靜態(tài)或者是小流速的狀態(tài)，可是我們的生產(chǎn)大多都是在動(dòng)態(tài)之中，這樣就面臨了一個(gè)問題，研究的理論是一方面，但是對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)毫無作用。故而這一次我們大膽的采用的動(dòng)態(tài)測(cè)量法，加大流速用來模擬在實(shí)際生產(chǎn)中采油的過程，這一研究結(jié)果對(duì)于我們實(shí)際生產(chǎn)的作用則是不言而喻，所以就有了這一次的研究和課題。 第2章 腐蝕、緩蝕劑的基本理論知識(shí) 2.1 腐蝕的概念與分類 腐蝕，是由于金屬材料與環(huán)境反應(yīng)，從而

16、引起的材料的失效過程。這一過程主要是金屬與介質(zhì)之間發(fā)生的電化學(xué)作用、化學(xué)作用或者物理作用，使金屬?gòu)姆€(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)入到被氧化不穩(wěn)定的狀態(tài)。金屬材料的力學(xué)性能會(huì)因這些反應(yīng)的發(fā)生從而形成顯著降低，比如強(qiáng)度降低，塑性變?nèi)醯鹊取８又匾氖?，它還會(huì)使金屬的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞發(fā)生病變，嚴(yán)重影響我們生活中使用的設(shè)備的使用壽命，有些時(shí)候會(huì)發(fā)生更加嚴(yán)重的事件，比如說火災(zāi)，由于材料的腐蝕性問題，導(dǎo)致線頭裸漏，從而形成火災(zāi)，這都是很有可能發(fā)生的，這對(duì)我們的日常生活來說，威脅是很大的。 我們?cè)谘芯窟^程中，一般會(huì)按照以下幾個(gè)方面將腐蝕進(jìn)行分類。首先按照腐蝕機(jī)理來分，腐蝕可分為電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕和化學(xué)腐蝕；其次按照腐蝕環(huán)

17、境來分，腐蝕可分為自然環(huán)境下的腐蝕和工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕；最后按照腐蝕破壞形式來分，腐蝕可分為全面腐蝕、局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕1-2。2.2 co2腐蝕概述2.2.1 co2腐蝕的定義co2腐蝕是在我們生產(chǎn)石油行業(yè)中一種十分普遍的腐蝕現(xiàn)象。這種現(xiàn)象根據(jù)歷史記載，最早發(fā)現(xiàn)的時(shí)間是在美國(guó)的1924年的時(shí)候，一般以為在相同的ph值下，co2的水溶液要比鹽酸水溶液的腐蝕性在一定情形上要強(qiáng)很多。我們世界的學(xué)者關(guān)于co2腐蝕性的研究性報(bào)告，最早的提出時(shí)間是在大概1940年以后。從1972年以后，由于在深層次中含有大量co2的氣藏開發(fā)以及在三次采油中大量地注入co2氣體以此用來強(qiáng)化采油工藝的的方法得到廣泛化應(yīng)用。從

18、此以后，人們就慢慢地把co2的腐蝕性問題拉入了重點(diǎn)研究對(duì)象的名目中，人們也開始了大量的研究co2腐蝕。美國(guó)國(guó)家腐蝕工程師協(xié)會(huì)（即nace）也實(shí)時(shí)成立了t-ic小組，專門來進(jìn)行co2腐蝕以及其防護(hù)措施的研究。在co2溶于水之后，相同的ph值下，它的酸度要比鹽酸高，因此它對(duì)鋼的腐蝕要比鹽酸的作用嚴(yán)重得多。當(dāng)在油井中，co2的分壓達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候，就會(huì)很容易的導(dǎo)致設(shè)備的損壞以及事故的發(fā)生，從而這就會(huì)給石油天然氣產(chǎn)業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。到目前為止，我們還沒有很好地解決co2的腐蝕性問題。在很多油井之中，co2的腐蝕性問題還是相當(dāng)?shù)膰?yán)重。我國(guó)的埋地管道八成都是在1978年以前建設(shè)成功的，到了現(xiàn)在，大多

19、數(shù)都已經(jīng)進(jìn)入了老齡化時(shí)期，漏油的事件也經(jīng)常發(fā)生，因此呀，co2腐蝕也成為了石油工業(yè)生產(chǎn)中迫切需要解決的問題3-5。2.2.2 co2腐蝕的機(jī)理在co2腐蝕的環(huán)境中，鋼鐵的腐蝕是一個(gè)十分復(fù)雜的現(xiàn)象，很是需要我們進(jìn)行深入的研究探索以及進(jìn)一步的討論。其實(shí)呀，我們已經(jīng)提出了很多很多的腐蝕機(jī)理，可是，每一項(xiàng)機(jī)理他的適用范圍就是很小。有的要不是沒有得到廣泛的認(rèn)可，要不就是需要有特定的實(shí)驗(yàn)條件。一般說來，co2溶于水之后會(huì)形成h2co3，由于它不是強(qiáng)酸，所以不會(huì)全部的分解，從我們的化學(xué)角度上面來講，它是一種很弱的酸：co2h2oco2h2o=h2co3h+hco3 (1)現(xiàn)在已經(jīng)有許多關(guān)于co2溶于在鋼鐵表

20、面時(shí)的速率控制步驟（rds），陰極反應(yīng)的控制步驟可能有以下6：schenk：（hco3）：h+e=h；2h=h2； （2）de daard和milliamsh2co3e=hhco3 rds （3）hco3h=h2co3 2h=h2 （4）ougndele和white：hco3e=hco32 rds （5）hco3he=h2co32 （6）然而，ougndele的機(jī)理只適用于在堿性條件之下，對(duì)于酸性則不合適。但是對(duì)于de daard 和milliams他倆的理論機(jī)理僅僅只是一種理論上的假設(shè)。最近的crolet等人7提出了的反應(yīng)可能是到目前為止最合適的機(jī)理。根據(jù)文獻(xiàn)7，我們可以知道，鐵在co2腐蝕

21、環(huán)境中的陽(yáng)極溶解趨勢(shì)，在不同的酸堿值下，這個(gè)過程就會(huì)有不一致的rds。我們很容易得出這樣一個(gè)結(jié)論：溶液之中的co2的濃度以及已經(jīng)溶解的co2擴(kuò)散到鋼鐵表面的速率對(duì)我們這個(gè)反應(yīng)和腐蝕速率有著很大的影響，并且溶液中的每一種溶解物對(duì)陰極反應(yīng)都有著很重大的影響8。2.2.3 co2腐蝕的影響因素影響co2腐蝕的因素有很多，但是在常規(guī)co2分壓且無大量h2s的條件下影響其腐蝕的因素有：（1），介質(zhì)中h2o含量對(duì)co2腐蝕的影響 無論在氣相還是在液相中,水對(duì)于試樣表面的侵濕作用一般都是導(dǎo)致最后co2腐蝕發(fā)生的最主要的原因和因素。一般我們會(huì)得出一個(gè)結(jié)論：co2的腐蝕速度會(huì)隨著試樣表面的含水量的增加，而出現(xiàn)上

22、升的趨勢(shì)。一般呢，也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)最大的增幅峰值，那是在含水率達(dá)到45%的時(shí)候，co2的腐蝕性會(huì)增加到最大的幅值。我們抽油泵抽出來的油水混合介質(zhì)，在注采井中會(huì)慢慢地形成乳化液，因此一些學(xué)者就會(huì)提出這樣一個(gè)結(jié)論：形成一個(gè)判據(jù)，以30%的含水量作為是否會(huì)發(fā)生co2腐蝕的一個(gè)理論上的行為判據(jù)。當(dāng)然，這個(gè)也是有一定的條件的，這與油的成分有關(guān)。9 （2），co2分壓及系統(tǒng)總壓對(duì)腐蝕的影響 當(dāng)co2 分壓低于0.048mpa時(shí),易發(fā)生co2的均勻性腐蝕；當(dāng)co2分壓在0.0480.21mpa的時(shí)候，那么在這個(gè)時(shí)候就會(huì)發(fā)生腐蝕程度為中度腐蝕的小孔腐蝕現(xiàn)象；當(dāng)co2分壓大于0.21mpa 時(shí),

23、這個(gè)時(shí)候就會(huì)發(fā)生非常嚴(yán)重的局部性腐蝕，這個(gè)是最強(qiáng)烈的。  （3），溫度對(duì)co2腐蝕的影響 一般在生活中，由于溫度的不斷變化，從而發(fā)生的反應(yīng)也不相同，所以我們一般情況下都會(huì)將溫度對(duì)鐵的影響分為大概四個(gè)階段： 當(dāng)t< 40 時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物大多為feco3,他的性能特點(diǎn)是軟而無附著力,表面光滑,主要發(fā)生均勻性腐蝕； 當(dāng)溫度在60110 這個(gè)區(qū)間之內(nèi)的時(shí)候,會(huì)生成腐蝕產(chǎn)物膜,它會(huì)有一定的保護(hù)性作用，可以防止腐蝕的進(jìn)一步進(jìn)行，這個(gè)溫度區(qū)間局部腐蝕較嚴(yán)重； 當(dāng)溫度在110 附近的時(shí)候，均勻性腐蝕它的速度在這個(gè)溫度區(qū)間是最高的,局部腐蝕也是相當(dāng)?shù)膰?yán)重，會(huì)

24、產(chǎn)生一系列的深坑組織，腐蝕產(chǎn)物一般為feco3粗結(jié)晶，它的形態(tài)特征是厚而且松； 當(dāng)溫度在150 以上時(shí),這個(gè)時(shí)候就會(huì)很快的生成組織細(xì)致、緊密、附著力很強(qiáng)很強(qiáng)的fe2co3和fe3o4膜，這個(gè)膜有很厲害的阻止進(jìn)一步腐蝕的作用，從而就會(huì)導(dǎo)致在這個(gè)溫度之后，腐蝕的速率會(huì)大大的降低。  鋼種的不同和環(huán)境介質(zhì)參數(shù)的差異,對(duì)腐蝕溫度規(guī)律也會(huì)產(chǎn)生非常之大的影響,所以我們需要以具體的問題來進(jìn)行具體分析。10 （4） 溶液成分對(duì)co2腐蝕的影響 油田水中成分復(fù)雜，含有多種離子（ca+，mg+，hco3-，cl-等）和o2，h2s，co2等氣體，溶液成分和含量對(duì)co2腐蝕有很大影響。 （5）流

25、速對(duì)co2腐蝕的影響 在注采井作業(yè)過程中，流速對(duì)co2流體流動(dòng)狀態(tài)有影響。2.3 緩蝕劑概述2.3.1 緩蝕劑的定義 緩蝕劑是以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中時(shí)，可以防止或減緩材料腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物，因此緩蝕劑也可以稱為腐蝕抑制劑。腐蝕介質(zhì)中緩蝕劑的加入量很少，通常為0.1%-1%。由于它具有成本低、操作簡(jiǎn)單、見效快、能保護(hù)整體設(shè)備、適合長(zhǎng)期保護(hù)的特點(diǎn)，因此添加緩蝕劑是一種效果顯著的防腐措施，是油氣田設(shè)備防護(hù)的最佳措施之一。11緩蝕劑用于中性介質(zhì)（鍋爐用水、循環(huán)冷卻水）、酸性介質(zhì)（除鍋垢的鹽酸，電鍍前鍍件除銹用的酸浸溶液）和氣體介質(zhì)（氣相緩蝕劑）。2.3.2 緩蝕劑的分類目前國(guó)內(nèi)常用

26、的緩蝕劑可分為成膜型緩蝕劑和吸附型緩蝕劑等。成膜型緩蝕劑主要是諸如鉻酸鹽，亞硝酸鹽等無機(jī)物，應(yīng)用于中型介質(zhì)。它的性能良好，至今沒有可以替代它的更好的產(chǎn)品；但是，這些緩蝕劑往往用量大，可行性差，而且當(dāng)緩蝕劑用量不足時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的局部腐蝕。更為嚴(yán)重的是它具有毒性，對(duì)環(huán)境有污染作用；因此，在對(duì)環(huán)境問題越來越重視的今天，成膜型緩蝕劑的應(yīng)用越來越受到局限，對(duì)它的研究也比較少。而吸附型緩蝕劑在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為普遍，如鏈狀有機(jī)胺及其衍生物，咪唑啉及其鹽或咪唑啉衍生物季銨鹽類，松香胺衍生物；其他有機(jī)化合物（磺酸鹽，亞胺乙酸衍生物及炔醇類）。并且有機(jī)胺、有機(jī)胺鹽、咪唑啉衍生物、季銨鹽類被普遍認(rèn)為緩蝕效果偏好。

27、12目前國(guó)內(nèi)的緩蝕劑品種眾多，適用的環(huán)境也各不相同。其中適用于油氣井的co2緩蝕劑有由中國(guó)石油西南油氣田分公司天然氣研究院研發(fā)的ct2-1（油溶性，抑制油氣井h2s、co2、cl-）, ct2-4（水溶性），ct2-14（適用于產(chǎn)水量大的井），ct2-15（油溶于水分散性）；陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究所研發(fā)的ah-304油田酸化緩蝕劑，sd-815油田注水緩蝕劑；中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油管材研究所研制的tg100、tg300抗co2腐蝕注水緩蝕劑等。12某些緩蝕劑對(duì)金屬表面的殘余影響具有很大的實(shí)用性，在一些油水兩相溶液中某些緩蝕劑能夠很好的溶解于有機(jī)相中；而在水相中其對(duì)金屬的

28、保護(hù)作用降低。這種情況應(yīng)當(dāng)在選擇合適的緩蝕劑濃度時(shí)考慮到。2.3.3 co2緩蝕劑的作用機(jī)理 日常生活中，主要是在水溶液中進(jìn)行緩釋處理，而這種情況下，我們大多用的都是吸附性緩蝕劑，那么在此我們就主要分析一下吸附膜型緩蝕劑的作用機(jī)理。它的作用機(jī)理主要是形成緩蝕劑膜，緩蝕劑分子，特可以分為極性基還有非極性基，當(dāng)二者同時(shí)作用的時(shí)候就會(huì)形成一張緩蝕劑膜，從而延緩腐蝕的進(jìn)行，膜的形成可以用一下來形容：當(dāng)緩蝕劑分子有極性基的那一頭，慢慢地在金屬表面附著在上面時(shí)，它的另外一個(gè)非極性基就會(huì)由于分子間作用力的作用慢慢地結(jié)合在一起，從而像織網(wǎng)一樣，結(jié)成一張大的緩蝕劑膜，從而起到緩蝕的效果。慢慢地提高腐蝕反應(yīng)的活化

29、能，可以在一定程度上減緩腐蝕速度；另一方面，非極性基的隔離作用將金屬表面和腐蝕介質(zhì)二者從根本上分離開來，也就是說這樣一來將反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移從其根部直接打斷，無法再讓其繼續(xù)下去，無法轉(zhuǎn)移，反應(yīng)就無法進(jìn)行下去，腐蝕就不會(huì)發(fā)生，從而就會(huì)達(dá)到緩蝕的效果。在這里，我們要提一下關(guān)于物理吸附的概念，如果緩蝕劑分子在金屬表面的附著吸附作用他的動(dòng)力來自于緩蝕劑離子和金屬表面的很多帶電粒子二者之間的分子間作用力以及還有他們這兩個(gè)帶電荷的粒子之間的靜電力的話，那么我們稱這種吸附方式為物理吸附。這種物理吸附有很多的特點(diǎn)：它的速度快，具有可逆性，吸附時(shí)需要的能量很小，受溫度的影響也是非常的小，基本不會(huì)隨溫度變化而變化，最

30、重要的一點(diǎn)，在金屬與緩釋劑二者之間沒有特定的組合方式，即是可以隨便組合。例如，有機(jī)胺類化合物在酸性介質(zhì)中，氮原子接受一個(gè)質(zhì)子而轉(zhuǎn)化為烷基胺陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子被金屬表面帶負(fù)電荷部分所吸引，形成單分子的吸附層，就是典型的物理吸附12。2.3.4 co2緩蝕劑緩釋作用的影響因素在生產(chǎn)中，對(duì)于緩蝕劑的作用有所影響的因素是有很多的，有內(nèi)在的，還有外在的。內(nèi)在的有緩蝕劑的結(jié)構(gòu)、分子大小、本身性質(zhì)等等一些；而外在的就更加多了，后面我們即會(huì)提及。很多緩蝕劑具有專一性，只對(duì)某些金屬起作用。此外，緩蝕劑濃度、溫度、水流流速、材料表面狀態(tài)、緩蝕劑之間的協(xié)同作用都會(huì)或多或少的影響到緩蝕劑緩蝕作用的效率。在本課題中主要探

31、討的是緩蝕劑濃度對(duì)緩蝕劑起作用的影響，所以我們?cè)谶@里就只討論了這一個(gè)點(diǎn)。下面我們可以大致的將其影響結(jié)果分為三個(gè)類別： （1）緩蝕劑的濃度相對(duì)而言越高，它起到的緩蝕效果就會(huì)越好，而這是成正比例關(guān)系的。大量的有機(jī)或者無機(jī)緩蝕劑在低酸性的中性介質(zhì)中，都屬于這一類情況。在這種情況下，我們就會(huì)考慮一個(gè)中庸的方法，緩蝕劑作用最好，并且消耗也最少的一種雙贏的方式。（2）在某一濃度下，緩蝕劑效率最高。這時(shí)就應(yīng)該按照這個(gè)制定濃度合理添加，否則反而會(huì)事倍功半，加的越多，效果反而越差。例如20mg/l的硫化二乙二醇，這個(gè)緩蝕劑，他就有一個(gè)特定的情況，僅僅是對(duì)在150mg/l鹽酸中的鋼的緩蝕效率，才能達(dá)到一個(gè)最大值。

32、 （3）當(dāng)緩蝕劑濃度不足時(shí)，會(huì)發(fā)生腐蝕增強(qiáng)和點(diǎn)腐蝕的現(xiàn)象。這種情況下就要時(shí)刻保持緩蝕劑濃度，擇量擇時(shí)添加，以達(dá)到最優(yōu)緩蝕效果。溫度對(duì)緩蝕劑效率的影響是一個(gè)綜合性非常強(qiáng)的過程，是十分復(fù)雜的，不相同的溫度，對(duì)于最后的緩蝕效果也是有很大差別。有時(shí)候緩釋效率會(huì)隨著溫度的升高而慢慢增加；相反，有時(shí)隨著溫度降低，緩蝕劑的緩蝕效率反而會(huì)更好；有時(shí)在一定溫度范圍內(nèi)緩蝕效率不受影響，但一旦超過某一變化值，緩蝕效率會(huì)驟然降低。流速對(duì)緩蝕效率的影響同樣很大，一般有以下三種情況：（1）流速加快，緩蝕效率下降，甚至緩蝕劑反而變成腐蝕促進(jìn)劑。（2）流速加快，緩蝕效率上升，這個(gè)主要是因?yàn)榱魉倏梢詭椭徫g劑的加速擴(kuò)散，可以使

33、他快速的到達(dá)金屬的表面，可以使它起作用。（3）不同濃度下，流速對(duì)緩蝕效率出現(xiàn)復(fù)雜變化。這種情況就較為復(fù)雜了。緩蝕劑靠吸附在材料表面起作用，所以材料表面狀態(tài)對(duì)緩蝕效率有很大影響。金屬材料的純度和表面狀態(tài)都會(huì)影響緩蝕效率。13-142.4 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 co2 腐蝕被認(rèn)為是石油天然氣開發(fā)中最主要的腐蝕問題之一。特別是近年來,我國(guó)許多大型油田已相繼進(jìn)入中后開采期，原油綜合含水率大幅度上升,產(chǎn)出水礦化度也急劇升高，同時(shí)伴有大量的侵蝕性物質(zhì)，如 co2、cl-、少量溶解氧等.由于這些因素及其交互作用的影響，油氣生產(chǎn)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重腐蝕，油田安全生產(chǎn)受到了嚴(yán)重威脅并蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失.為有效地解決這一系統(tǒng)

34、的腐蝕問題，常采用添加緩蝕劑的方法.國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)這方面做了很多研究。但目前所做的研究中基本上都是針對(duì)靜態(tài)、低流速(準(zhǔn)靜態(tài))和由氣/液兩相所形成的彈狀流( slug flow)條件,為了提高油氣開采和輸運(yùn)過程的效率，必然會(huì)加大流速，此時(shí)油/氣/水多相流對(duì)注采設(shè)備會(huì)造成極大的危害，國(guó)內(nèi)外對(duì)緩蝕劑在這種高流速情況的緩蝕理論及合理利用的研究還十分缺乏,以靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)(低速攪拌)條件下的實(shí)驗(yàn)和理論為基礎(chǔ)研制和篩選出的緩蝕劑能否適合于高流速、多相流的工礦條件尚需進(jìn)一步研究證實(shí).為深入研究緩蝕劑在動(dòng)態(tài)下的性能,了解緩蝕劑在靜態(tài)條件下的性能相當(dāng)必要。在實(shí)際生產(chǎn)中，緩蝕劑的擴(kuò)散大都是在動(dòng)態(tài)條件之下，而以往研究

35、的結(jié)果大都是在靜態(tài)或者準(zhǔn)靜態(tài)這樣一個(gè)條件之下，所以導(dǎo)致只是理論上有用，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)的作用卻是很小。為此，我們課題組這一次就做了關(guān)于在動(dòng)態(tài)條件下，各種因素對(duì)于緩蝕劑擴(kuò)散的影響。這也是我們實(shí)驗(yàn)的一個(gè)大的特點(diǎn)，也是一個(gè)大的突破點(diǎn)2.5 本課題的研究?jī)?nèi)容以及目的意義 因?yàn)閏o2腐蝕的腐蝕性問題，油田安全生產(chǎn)受到了嚴(yán)重威脅。為了很好有效地解決這一系列的腐蝕問題，經(jīng)常采用添加緩蝕劑的方法來減慢腐蝕的發(fā)生。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者都對(duì)這方面做了很多研究，但是其成果還不是很多。到目前為止，無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，所做的研究中基本上都是針對(duì)靜態(tài)、低流速(準(zhǔn)靜態(tài))和由氣/液兩相所形成的彈狀流( slug flow)條件,但是為了

36、提高油氣開采和輸運(yùn)過程的效率，必然會(huì)加大流速，此時(shí)油/氣/水多相流對(duì)注采設(shè)備會(huì)造成極大的危害，還有很多理論都處于在研究階段，并沒有很快的就運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)之中。為深入研究緩蝕劑在動(dòng)態(tài)下的性能,了解緩蝕劑在靜態(tài)條件下的性能相當(dāng)必要。15-16 在現(xiàn)在的實(shí)際生產(chǎn)中，我們向井下注入大量的緩蝕劑是我們現(xiàn)在減緩井下油管腐蝕的主要方法，也是到目前為止最有有效的方法。但是現(xiàn)在，在往井下注入大量緩蝕劑之前，我們要對(duì)緩蝕劑的種類，作用等等進(jìn)行多重的選擇，以達(dá)到一個(gè)效果最好的。因?yàn)樵诰掠泻芏嗖环€(wěn)定的因素，比如出液速度，溫度，co2的分壓，酸堿度等等一些因素，這些因素都有可能會(huì)導(dǎo)致抽油管的破裂，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋形

37、成瞬間斷裂造成很大的損失。目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者在這一領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了長(zhǎng)期和大量的研究工作，用以制定出切合實(shí)際的防止co2腐蝕的方法并建立腐蝕速率預(yù)測(cè)模型。17-18 處于co2腐蝕環(huán)境中的金屬，其表面往往會(huì)形成一層主要由 feco3，fe3o4 和 fe2o3 等組成的腐蝕膜，這種腐蝕膜的組成、結(jié)構(gòu)、形貌大多都是取決于環(huán)境條件和金屬材料的組成及其結(jié)構(gòu)狀態(tài)。而且金屬的腐蝕速率和腐蝕形態(tài)也與腐蝕產(chǎn)物的組成有關(guān)。malik等初步探討了腐蝕產(chǎn)物( feco3，fe3o4)膜上緩蝕劑的吸附模型；s.ramachandran等研究了緩蝕劑對(duì)提高腐蝕產(chǎn)物膜抗剪切應(yīng)力的。由于腐蝕產(chǎn)物膜的表面和碳鋼基體的表面二者之

38、間存在著相當(dāng)大的區(qū)別，所以最終會(huì)導(dǎo)致緩蝕劑的吸附行為會(huì)因?yàn)楦g的進(jìn)一步進(jìn)行從而發(fā)生一些意料之外的變化。因此，研究緩蝕劑在金屬基體和在腐蝕產(chǎn)物膜上的吸附行為,對(duì)于緩蝕劑的注入方式、注入量及注入周期有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。19 本課題主要是通過線性極化技術(shù)，研究緩蝕劑在井筒上的擴(kuò)散與附著規(guī)律。依據(jù)井筒內(nèi)環(huán)境的差異，將其分為三個(gè)區(qū)：環(huán)空區(qū)、油帽子區(qū)和油氣水混合區(qū)，利用緩蝕劑擴(kuò)散動(dòng)態(tài)模擬裝置，考慮投入方式、co2氣體含量、流速、緩蝕劑加入量、產(chǎn)液速度、產(chǎn)出液（采出水、混合油氣水、采出油）等影響因素，進(jìn)行緩蝕劑擴(kuò)散與附著試驗(yàn)研究，明確緩蝕劑在井筒的擴(kuò)散規(guī)律，為緩蝕劑的注入方式、加藥量與注入周期提供參考數(shù)

39、。19-20第3章 實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)步驟3.1 試驗(yàn)主要裝置1.cst800e多通道快速腐蝕測(cè)試儀2.自制井液流態(tài)模擬裝置套管外徑139.7 mm，材料n80；油管外徑73 mm ，帶扶正，n80材質(zhì)；接管為6分管，外接端是外螺紋。實(shí)驗(yàn)裝置的模擬動(dòng)態(tài)圖如圖3-1所示。出液口線性極化探針取樣點(diǎn)進(jìn)液口圖3-1 模擬動(dòng)態(tài)裝置示意圖3.2 實(shí)驗(yàn)主要過程和參數(shù)調(diào)節(jié)1.由進(jìn)液口的流量表和出液口的調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)產(chǎn)液速度；2.由加料口來加注緩蝕劑和原油，同時(shí)也需要控制這二者的量；3.通過檢測(cè)口檢測(cè)緩蝕劑的作用；4.用cst800e多通道快速腐蝕檢測(cè)樣液的腐蝕速率；5.co2從進(jìn)液口前端注入，由實(shí)驗(yàn)飽和時(shí)間、產(chǎn)液

40、速度確定進(jìn)液口的盤管長(zhǎng)度，使co2達(dá)到飽和；6.利用理論分析方法與腐蝕速度的測(cè)試數(shù)據(jù)，推測(cè)緩蝕劑擴(kuò)散位置的濃度。3.3 試驗(yàn)方案3.3.1 緩釋劑濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響實(shí)驗(yàn)條件：飽和co2、常溫、水壓；產(chǎn)業(yè)速度：12.5l/min。試驗(yàn)方法：（1）將水注入模擬裝置，通過加料口或放氣口的閥門調(diào)節(jié)液位；逐步提高并達(dá)到預(yù)定的產(chǎn)液速度，觀察、調(diào)節(jié)液位，直至液位穩(wěn)定；（2）由進(jìn)料口用泵抽入預(yù)定濃度的1l緩蝕劑，由cst800e多通道快速腐蝕測(cè)試儀通過4個(gè)檢測(cè)口檢測(cè)、記錄緩蝕效果與起效時(shí)間；（3）反復(fù)放空、注水，清洗模擬裝置，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一產(chǎn)液速度的試驗(yàn)；（4）產(chǎn)液速度取12.5 l/min，

41、緩蝕劑加藥量為1 l，緩蝕劑濃度分別為1：3原液、750 ppm、550 ppm、250 ppm。（5）1l緩蝕液的灌注時(shí)間約為10s，考慮取樣耗時(shí)，取樣時(shí)間定為灌注后0.5min、1 min、2 min。（6）液柱高度對(duì)應(yīng)檢測(cè)口分別為0.5 m、1.0 m、1.5 m和2.0 m。3.3.3 油帽子高度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響研究常溫、常壓、飽和co2的靜態(tài)條件下，油帽子對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)條件：加藥濃度取750 ppm，加料量取1 l，乳化劑型號(hào)為op-10。試驗(yàn)方法： 利用線性極化技術(shù)，用自制井液流態(tài)模擬裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，套管下端加水，上端加油。然后添加不同濃度的緩蝕劑（從原液起、

42、逐步降低濃度，如果緩蝕劑原液能夠通過油帽子，實(shí)驗(yàn)只采用這個(gè)濃度），通過記錄油帽子以下的檢測(cè)口的緩蝕起效時(shí)間來處理、分析緩蝕劑是否已通過油帽子（油帽子的厚度分別在1-2.5米取4個(gè)值（1m、1.5 m、2 m、2.5 m），分別處于四個(gè)檢測(cè)口之上，便于檢測(cè)），從而確定緩蝕劑在油帽子中的擴(kuò)散規(guī)律和加藥濃度。然后通過計(jì)時(shí)器記下緩蝕劑通過各個(gè)檢測(cè)口時(shí)的時(shí)間。第4章 結(jié)果分析與討論4.1 加藥濃度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響4.1.1 實(shí)驗(yàn)條件飽和co2、常溫、水壓；產(chǎn)業(yè)速度：12.5l/min。試驗(yàn)方法：（1）將水注入模擬裝置，通過加料口或放氣口的閥門調(diào)節(jié)液位；逐步提高并達(dá)到預(yù)定的產(chǎn)液速度，觀察、調(diào)節(jié)液位，

43、直至液位穩(wěn)定；（2）由進(jìn)料口用泵抽入預(yù)定濃度的1l緩蝕劑，由cst800e多通道快速腐蝕測(cè)試儀通過4個(gè)檢測(cè)口檢測(cè)、記錄緩蝕效果與起效時(shí)間；（3）反復(fù)放空、注水，清洗模擬裝置，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下一產(chǎn)液速度的試驗(yàn)；（4）產(chǎn)液速度取12.5 l/min，緩蝕劑加藥量為1 l，緩蝕劑濃度分別為1：3原液、750 ppm、550 ppm、250 ppm。（5）1l緩蝕液的灌注時(shí)間約為10s，考慮取樣耗時(shí)，取樣時(shí)間定為灌注后0.5min、1 min、2 min。 （6）液柱高度對(duì)應(yīng)檢測(cè)口分別為0.5 m、1.0 m、1.5 m和2.0 m。4.1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理表4-1 1：3原液的緩蝕率(%) 到

44、頂液面距離/m取樣時(shí)間/min0.51.01.52.00.571.073.063.964.01.071.680.864.463.32.044.262.466.846.8圖4-1 1：3原液緩蝕率的分布變化 從這個(gè)圖像上可以看出：在這個(gè)濃度下，我們可以很明顯的看到一個(gè)趨勢(shì)，緩蝕劑的效果是非常明顯的，就拿距離為一米的來講，緩蝕劑作用在一分鐘的時(shí)候達(dá)到最大，因?yàn)榫徫g劑的起作用，在一定程度上是需要預(yù)膜時(shí)間的，所以在形成膜之前他的緩蝕劑作用并不是最大的，所以就會(huì)出現(xiàn)如圖中所示的曲線。表4-2 750 ppm的緩蝕率(%)到頂液面距離/m取樣時(shí)間/min0.51.01.52.00.559.459.247.

45、440.41.045.244.339.134.62.051.139.644.532.4圖4-2 750 ppm緩蝕率的分布變化 從這個(gè)圖像可以看出：在這個(gè)圖中，可以看到一個(gè)大的趨勢(shì)，隨著距離的越來越遠(yuǎn)，緩蝕劑的緩蝕作用都在普遍下降。在12.5 l/min這樣一個(gè)產(chǎn)液速度下，由于其本身濃度也很低，所以就會(huì)導(dǎo)致隨著往下擴(kuò)散，其濃度就會(huì)越來越低，從而我們也可以大致的知道這樣一個(gè)結(jié)論：緩釋劑的作用隨著濃度的降低會(huì)越來越差。表4-3 550 ppm的緩蝕率(%)到頂液面距離/m取樣時(shí)間/min0.51.01.52.00.560.549.261.50.11.035.433.827.4-21.7*2.024

46、.84.242.012.1注：*不合理數(shù)據(jù)。圖4-3 550 ppm緩蝕率的分布變化 從這個(gè)圖中可以看出：我們?cè)O(shè)定當(dāng)緩釋率低于30%的時(shí)候，我們可以認(rèn)為緩蝕劑不起作用。在這個(gè)圖像中，一分鐘還有兩分鐘的大都可以以為緩蝕劑作用很小，可以基本上以為它沒有起作用。也可以得出濃度越小，效果越差，對(duì)緩蝕劑的擴(kuò)散規(guī)律影響越小。表4-4 250 ppm的緩蝕率(%)到頂液面距離/m取樣時(shí)間/min0.51.01.52.00.551.231.643.135.41.058.737.429.90.92.040.343.424.23.9圖4-4 250 ppm緩蝕率的分布變化 從這個(gè)圖中可以看出，這個(gè)是相當(dāng)?shù)拿黠@，隨

47、著時(shí)間和擴(kuò)散距離的增長(zhǎng)。緩蝕劑的效果都在大幅度的下滑，從側(cè)面也可以了解到，緩蝕劑濃度的降低會(huì)直接導(dǎo)致緩蝕劑擴(kuò)散速度的下降。圖4-5 0.5分鐘時(shí)不同濃度注液緩蝕率的分布從圖4-2到圖4-5可以看出，緩蝕劑的緩蝕率隨取樣時(shí)間的延長(zhǎng)和擴(kuò)散距離的增大基本呈下降趨勢(shì)，但規(guī)律并不明顯。緩蝕劑濃度越低，其緩蝕效果的持續(xù)時(shí)間越短，當(dāng)添加的緩蝕劑濃度低于750ppm時(shí)，12.5l/min的流速下2min左右緩蝕效果幾乎就消失了；緩蝕劑濃度越低，在一定擴(kuò)散距離處的擴(kuò)散效果越不明顯。與菲克擴(kuò)散規(guī)律的相符。從圖4-6可以看出，緩蝕劑濃度較高時(shí)，緩蝕劑分布較平緩，說明環(huán)境中濃度梯度較平緩，在裝置中擴(kuò)散較充分，得出結(jié)論

48、，高濃度加注液有利于緩蝕劑的擴(kuò)散。因此，現(xiàn)場(chǎng)加注時(shí)選擇的緩蝕劑濃度越高，緩蝕效果相對(duì)更好。4.2 油帽子高度對(duì)緩蝕劑擴(kuò)散規(guī)律的影響研究常溫、常壓、飽和co2的靜態(tài)條件下，緩蝕劑濃度為750ppm在油帽子中的擴(kuò)散規(guī)律。4.2.1 試驗(yàn)方法 利用線性極化技術(shù)，用自制井液流態(tài)模擬裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，套管下端加水，上端加油。然后添加不同濃度的緩蝕劑（從原液起、逐步降低濃度，如果緩蝕劑原液能夠通過油帽子，實(shí)驗(yàn)只采用這個(gè)濃度），通過記錄油帽子以下的檢測(cè)口的緩蝕起效時(shí)間來處理、分析緩蝕劑是否已通過油帽子（油帽子的厚度分別在1-2.5米取4個(gè)值（1m、1.5 m、2 m、2.5 m），分別處于四個(gè)檢測(cè)口之上，便于檢

49、測(cè)），從而確定緩蝕劑在油帽子中的擴(kuò)散規(guī)律和加藥濃度。然后通過計(jì)時(shí)器記下緩蝕劑通過各個(gè)檢測(cè)口時(shí)的時(shí)間。4.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理表4-5 緩蝕劑起效時(shí)間油帽高度/m緩蝕劑注入量：1l緩蝕劑注入量：3l0.545*121.080*221.535312.04642注：*為4月19日降溫后測(cè)量的數(shù)據(jù)。圖4-7 油帽高度與緩蝕液起效時(shí)間的關(guān)系由于原油較稠，緩蝕劑通過油帽的速率很慢，從圖5-6可以看出，降溫原油稠度增大后，緩蝕劑的通過時(shí)間顯著增大，這說明溫度的變化能明顯影響原油的黏度大小，從而影響到緩蝕劑通過油帽子的速率，因此在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)往井里添加緩蝕劑時(shí)必須考慮季節(jié)溫度的差異對(duì)緩蝕劑穿過油帽子的速率的影響

50、。從圖4-7還可以看出，緩蝕劑通過油帽的時(shí)間與油帽高度基本呈線性關(guān)系， y=0.3x+0.05，y是通過油帽子的時(shí)間，單位是h；x是油帽子的高度，單位是m。可能是由于緩蝕劑不溶于原油，其僅在重力作用下通過油帽子，另外，加大緩蝕劑的添加量可以減小緩蝕劑通過油帽的時(shí)間，但效果并不顯著。第5章 結(jié)論1.高濃度加注液有利于緩蝕劑的擴(kuò)散。因此，現(xiàn)場(chǎng)加注時(shí)選擇的緩蝕劑濃度越高，緩蝕效果相對(duì)越好。2.由于石油的粘度受溫度的影響比較大，所以這也直接導(dǎo)致了緩蝕劑在油帽子中的擴(kuò)散規(guī)律也受到溫度的很大影響。這個(gè)在實(shí)際生產(chǎn)中也是一個(gè)重大因素，在不同季節(jié)加藥時(shí)的周期也會(huì)隨著溫度的變化有很大的變化。在一個(gè)季節(jié)，緩蝕劑通過

51、油帽子的時(shí)間與油帽子的高度呈直線關(guān)系：y=0.3x+0.05，y是通過油帽子的時(shí)間，單位是h；x是油帽子的高度，單位是m。3.緩蝕劑在水中擴(kuò)散很快，大約是在油帽子中擴(kuò)散速率的1200多倍，緩蝕劑在水中擴(kuò)散到井底所用的時(shí)間和緩蝕劑穿過油帽子所用的時(shí)間加和得到的值，可作地為現(xiàn)場(chǎng)加藥周期的一個(gè)參考。致 謝大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過程中給予了我很大的幫助。本文能夠成功的完成，要特別感謝我的導(dǎo)師石志強(qiáng)教授和侯振波副教授的親切關(guān)懷和教導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)過程中，侯老師不厭其煩的給我答疑解惑，無論是實(shí)驗(yàn)開始前的歷次講解還是實(shí)驗(yàn)過程中的諄諄教誨，都讓

52、我加深了不僅對(duì)對(duì)本課題還有相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，這對(duì)后來實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行有著很大的幫助。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，侯老師提出了很多指導(dǎo)性意見和觀點(diǎn)，對(duì)課題的最終完結(jié)也起到了關(guān)鍵性的作用。同時(shí)，研究生周永強(qiáng)學(xué)長(zhǎng)也給了我莫大的幫助，再此一并致謝。在論文即將完結(jié)之際，向那些曾經(jīng)幫助和鼓勵(lì)過我的老師、同學(xué)深表感謝。是他們陪我走完了大學(xué)的最后一程，讓我對(duì)研究工作有了更近的認(rèn)識(shí)，幫助我從理論知識(shí)走向?qū)嶋H應(yīng)用，這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都將起到幫助作用。再次致謝！參考文獻(xiàn)1 m.g.fontana, n.d.greene.corrosion engineeringm, 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19782 王鳳萍，康萬利，敬和民. 腐蝕

53、電化學(xué)原理、方法及應(yīng)用m，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.63 張三平，蕭以德.應(yīng)重視西部環(huán)境對(duì)材料的腐蝕j. 材料保護(hù)，20024 方炳炎，韓恩厚，朱自勇.管線鋼的應(yīng)力腐蝕研究現(xiàn)狀及腐蝕機(jī)理j.材料導(dǎo)報(bào)，20015 ikedaa，vedam，mukais.co2 behavior of carbon and cr steelsj.corrosion，19846 kermani mb, morsheda.carbon dioxide corrosion in oil and gas production-a compendiumj, corrosion,20037 杜海燕，韓闐俐，路民旭，吳蔭順，吳偉明.抗co2腐蝕油氣井緩蝕劑的研究與應(yīng)用j.表面技術(shù)，2006.2，35（1）8 crletjl,thevenotn, du gstada,role of free acctic acid on the co2 corrosion of steelsa.houston:nace internat