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油井酸化是油田增加油气采出量的一种重要手段,但酸化带来的设备腐蚀问题长期困扰着人们。向酸化液中加入缓蚀剂是目前解决油井设备腐蚀的最方便、有效的方法,本论文采用静态失重法研究了几种油井酸化用缓蚀剂在不同条件下的缓蚀性能,所用的缓蚀剂为山东欧博特石油工程技术有限公司提供的现场用缓蚀剂R0033A、R0033B、R0033C和CT1-3。
首先研究了常压、90℃下,上述四种缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片的腐蚀抑制作用,并且通过改变缓蚀剂的加剂量,确定了腐蚀速率随缓蚀剂加剂量的变化趋势。其次,研究了这些缓蚀剂在腐蚀介质为10%的乙酸、9%的甲酸和常规土酸(12%盐酸+3%氢氟酸)中的缓蚀效果。结果表明:在一定的缓蚀剂浓度范围内,缓蚀效果随缓蚀剂加剂量的增加而增高。四种缓蚀剂都能对常规土酸的腐蚀表现出良好的抑制效果,在0.3%的加剂量下,缓蚀效果都能达到酸化用缓蚀剂评价标准SY/T5405-1996规定的一级水平,其中CT1-3的缓蚀性能最高。四种缓蚀剂在15%的盐酸中也能发挥有效的缓蚀效果,其中CT1-3在0.5%的加剂量下,缓蚀性能达到一级标准,其它三种缓蚀剂需在1.0%以上的加剂量下才能能达到此标准。四种缓蚀剂在甲酸和乙酸的缓蚀性能不理想,只有CT1-3在较高加剂量(0.7%)时在10%的乙酸中的缓蚀性能仅可达到三级标准,其它情况下的缓蚀性能都不合格。
论文研究了表面活性剂OP-10在甲酸和乙酸中与四种缓蚀剂的协同作用-固定缓蚀剂加剂量为1%,在乙酸中OP-10对四种缓蚀剂的缓蚀效果都有增效作用,当OP-10的加剂量大于0.45%时可使CT1-3的缓蚀性能优于一级标准;在OP-10的加剂量为0.10%-0.15%时,其它三种缓蚀剂的缓蚀性能达到三级标准。但是在甲酸中,OP-10对四种缓蚀剂缓蚀效果几乎不起作用,需要尝试新的添加剂。
研究了在15%盐酸和常规土酸中,表面活性剂、互溶剂、铁离子稳定剂等油井酸化添加剂对各种缓蚀剂的缓蚀性能的影响,为现场应用提供了有效的参考数据。