文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
CO2驱采油井缓蚀剂研究
姓名:万雷鸣
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:郭兴蓬
2011-01-14
华中科技大学硕士学位论文
摘要
CO2 是一种常见的油气田开采伴生气,随着高含 CO2 油田的开发以及 CO2 驱油增
产技术的广泛应用,CO2 腐蚀已经成为制约我国石油天然气行业发展的一个重要因素。
本文针对某油田 CO2 驱采油井现场实际情况,利用 1-羟乙基-2-烷基咪唑啉和 2-
溴乙基磺酸钠合成了一种咪唑啉磺酸盐类缓蚀剂。通过失重法和电化学测试方法,研
究了其在 CO2 饱和的模拟产出水溶液中对碳钢的缓蚀作用及其与硫脲复配使用后的
缓蚀效果。结果表明,咪唑啉磺酸盐能有效抑制 N80 钢在 CO2 饱和的模拟产出水溶
液中的腐蚀,对阴,阳极过程均有抑制作用,属于以抑制阳极过程为主的混合抑制型
缓蚀剂;在 N80 钢表面的吸附行为符合 Freundlich 吸附等温式,在较高温度时具有较
好的缓蚀性能。在总浓度为 100ppm 时,咪唑啉磺酸盐与硫脲按 4∶1 复配时缓蚀性能
达到最佳效果。
通过失重实验,缓蚀剂现场使用效果快速评价模拟实验及其他相关实验研究了中
试缓蚀剂 R35 的缓蚀性能及相关物化性质。结果表明,含有 5%原油的油田模拟产出
水溶液中 R35 浓度为 100ppm 时对 N80 钢的缓蚀效率达到 %,腐蚀速率仅为
;便携式快速腐蚀监测仪配合厢式缓蚀剂在线评价装置可以顺利实现现场
产出液滤出水相中缓蚀剂缓蚀性能的快速评价,模拟实验显示 R35 缓蚀剂浓度为
300ppm 以上时对碳钢在滤出水相中缓蚀性能良好。该缓蚀剂水溶性,配伍性,抗乳
化性均能达到现场应用标准,且对油田现场使用的橡胶没有明显破坏作用;但-18℃时
变为固态,低温条件下需与防冻剂配合使用。

关键词: CO2 腐蚀缓蚀剂咪唑啉磺酸盐缓蚀性能快速检测

I
华中科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
Carbon dioxide (CO2) is mon gas in the exploitation of oil-gas fields. With the
exploitation of high CO2-containing oilfields and the wide application of CO2 EOR technology,
CO2 corrosion is ing a critical factor in domestic oil and natural gas industry.
A kind of corrosion inhibitor, imidazoline sulfonate, was synthesized with
1-hydroxyethyl-2-alkyl-2-imidazoline and 2-Bromoethanesulfonic acid sodium salt
according to the properties of the produced water of an oilfield. The inhibition behavior of
the inhibitor in CO2-saturated simulating produced water was investigated by weight loss
and electrochemical measurements. The results indicate that imidazoline sulfonate has good
inhibition performance on N80 in the CO2-saturated simulating produced water. It is a
mixed type inhibitor, which can restrain both of the cathodic and anodic processes, but
mainly inhibit the anodic process. The adsorption of imidazoline sulfonate on N80 steel
obeys Freundlich adsorption isotherm equation. It shows higher inhibition efficiency than
the imidazoline intermediate especially a