缓蚀剂复配开发研究

复 配
小时，反应完毕，投加少量的无水甲醇，搅拌均匀得到
酸 化
红褐色液体，再与碘化钾 复配得到复配酸化咪唑啉缓蚀
咪
剂。
唑 啉
缓 蚀
剂
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二、缓蚀剂耐温性能提升
2.2 缓蚀剂耐温适应性评价试验（140℃）
缓蚀剂
咪唑啉
均匀腐蚀速 率（mm/a）
点蚀速率 （mm/a）
0.0319 0.0693
咪唑啉1 0.0231 0.0506
咪 唑 啉 1 在 140℃ 下 均 匀 腐 蚀 速 率 0.0227 ≤ 0.125mm/a ， 点 蚀 速 率 0.0506≤0.13mm/a，视为缓蚀性能较 好，适用塔河油田掺稀系统的缓蚀 剂
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corrosion rate(mm/a)
二、缓蚀剂耐温性能提升
2.2 缓蚀剂耐温适应性评价试验（≥140℃）
原料：咪唑啉缓蚀剂（A）、曼尼希酸化缓蚀剂（B）、 喹啉季铵盐（C）； 仪器：冷凝管、恒压液滴漏斗及恒温电热套等；
合成方法：
在五口烧瓶中，投加A、B、C和无水乙醇的混合溶液，
缓慢滴加盐酸，将PH调节至2左右，搅拌均匀，再分别
同时用恒压滴液漏斗滴加萘氨基苯和苄氧基缩水甘油醚 复配酸化咪唑啉合成装置
，控制温度在70-80度，滴加完毕后，在80℃下，回流10
0.7925
在高温、CO2、H2S苛刻腐蚀环境下， 不同缓释剂组管片腐蚀情况差异大，
吡啶季铵盐、乌洛托品、曼尼希碱 组 挂 片 在 110 ℃ 条 件 下 缓 蚀 剂 失 效 出现了加速腐蚀的现象；
咪 唑 啉 在 110℃ 下 均 匀 腐 蚀 速 率 0.0204 ≤ 0.125mm/a ， 点 蚀 速 率 0.0584≤0.13mm/a，视为缓蚀性能较
总矿化度 pH
mg/L
1.137 10091 67294 1029 124502 100
74
10
120
203183 5.6
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一、井下缓蚀剂评价筛选
1.2 掺稀油溶性缓蚀剂开发
高温
高盐
Leabharlann Baidu
介质 特点
氧含量 含CO2
经前期调研 自主合成
含H2S
流速
实验室合成的5种掺稀油溶性缓蚀剂
目前，油井缓蚀剂研发的难点和热点都是如何提升缓蚀剂的耐高温性能，100℃ 以下的缓蚀剂技术已趋于成熟，140℃以上的缓蚀剂仅在油田酸化和炼油领域有所应 用。
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一、井下缓蚀剂评价筛选
1.3 掺稀油溶性缓蚀剂性能评价及筛选
➢ 实验方法
利用高温高压反应釜，油管材质P110刚在110℃温度下进行腐蚀试验，采用失重法计算腐蚀 速率，利用点蚀深度测试仪研究局部腐蚀，从而获得不同温度下的腐蚀规律特征。
➢ 实验参数
实验温度： 110 ℃ 挂片材质：P110 实验周期：7d H2S/CO2分压 ：0.9 /0.2MPa
空白 0.5483 0.8361 0.6214 0.7078 0.8079 0.9567
咪唑啉
咪唑啉1
咪唑啉
corrosion rate(mm/a)
0.60
general corrosion(imidazoline)
好的缓蚀剂。将其优选出继续进行
后期缓蚀剂耐温性能提升研究与 140℃耐温适应性评价试验。
corrosion rate(mm/a)
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提纲
1 井下缓蚀剂评价筛选 2 缓蚀剂耐温性能提升 3 井下缓蚀剂加注工艺 4 结论与建议
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二、缓蚀剂耐温性能提升
2.1 缓蚀剂耐温性能提升研究
复配酸化咪唑啉缓蚀剂（咪唑啉1）：
0.0204 0.0584
1.1
general corrosion
1.0
point corrosion
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
喹啉 吡啶季铵盐 乌洛托品 曼尼希碱
空白
0.3709
0.8323
0.7322
0.5328
0.4266
0.6028
1.0379
0.9864
0.8231
空白 0.4578 0.7961
0.8
general corrosion
point corrosion
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0 imidazoline
imidazoline1
blank
空白
咪唑啉
咪唑啉1
改性咪唑啉1在140℃条件下具有良 好的缓蚀性能，腐蚀产物变为致密 的保护膜，附着在试样表面起到保 护基体材料的作用，无明显局部腐 蚀现象；
实验压力：总压10Mpa 腐蚀介质：塔河油田采出液 实验流速：1.0m/s 加注浓度：200ppm
图2-1 高温高压动态反应釜 图2-2 X射线衍射仪
图2-3 高精度pH计
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一、井下缓蚀剂评价筛选
1.3 掺稀油溶性缓蚀剂性能评价及筛选
空白
咪唑啉
喹啉
吡啶季铵盐
乌洛托品
曼尼希碱
局部腐蚀
图2-5 加注不同缓蚀剂下挂片的宏观腐蚀形貌与局部腐蚀形貌
塔河油田井下缓蚀剂复配开发研究
提纲
1 井下缓蚀剂评价筛选 2 缓蚀剂耐温性能提升 3 井下缓蚀剂加注工艺 4 结论与建议
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一、井下缓蚀剂评价筛选
1.1 腐蚀环境
塔河油田稠油区井深6000m、原油粘度高达1.0×107mPa•s，举升过程中 随温度、压力降低逐渐失去流动性，采用环空掺稀降粘的方式进行稠油开采。
温度 150℃ 160℃ 170℃
缓蚀剂
均匀腐蚀速 率（mm/a）
点蚀速率 （mm/a） 均匀腐蚀速 率（mm/a） 点蚀速率 （mm/a） 均匀腐蚀速 率（mm/a） 点蚀速率 （mm/a）
咪唑啉 0.2865 0.3742 0.3124 0.4486 0.4157 0.5985
咪唑啉1 0.0942 0.1156 0.2013 0.2997 0.3379 0.4861
流体含水：平均约50%
Cl-：平均13mg/L
密度 g/cm3
CO2：2%-4%
温度：35-150℃
H2S：最高90000ppm
压力：10-100MPa
表2-1 塔河油田水质分析结果
Ca2+ mg/L
K++Na+ mg/L
Mg2+ mg/L
Clmg/L
SO42- HCO3-
I-
Br-
mg/L mg/L mg/L mg/L
从挂片的宏观腐蚀形貌来看，咪唑啉组挂片呈银黄色且有少许光泽，其他组挂片呈暗黄 色与棕黄色；
从挂片的局部腐蚀形貌来看，除咪唑啉组之外，其他组挂片点蚀蚀孔多，局部腐蚀严重。
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一、井下缓蚀剂评价筛选
1.3 掺稀油溶性缓蚀剂性能评价及筛选
缓蚀剂
咪唑啉
均匀腐蚀速 率（mm/a）
点蚀速率 （mm/a）