二氧化碳緩蝕劑的選擇
自1975年De Waard和Millian研究了CO2對(duì)碳鋼及低碳鋼的腐蝕，并認(rèn)為加注緩蝕劑是抑制CO2腐蝕是一種操作簡便、有效的方法以來，越來越多的緩蝕劑被應(yīng)用到油氣田的腐蝕防護(hù)中。實(shí)踐表明，緩蝕劑的注入能大大提高套管、管線和設(shè)備等抗CO2腐蝕的能力。其用量少、成本低、操作方便、能適應(yīng)對(duì)于油氣井和集輸管線中存在的CO2腐蝕。
近十年來，針對(duì)防CO2腐蝕的需要，國內(nèi)外研究人員研發(fā)了一些抑制CO2腐蝕的緩蝕劑，常用的緩蝕劑有咪唑啉、季胺鹽、磷酸酯與烷基胺的反應(yīng)產(chǎn)物、多胺類、咪唑啉與硫脲的復(fù)配物、松香衍生物、亞胺乙酸衍生物和炔類等。這些緩蝕劑的分子結(jié)構(gòu)中大多含N、P、S等元素，其電荷集聚在它們上。而鋼材表面帶有電荷，緩蝕劑能迅速吸附在鋼材表面上，與鋼材表面發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，形成非常牢固的化學(xué)鍵，在鋼材表面形成牢固的緩蝕劑膜，使鋼材與CO2隔離，達(dá)到防腐蝕目的。其中市場(chǎng)上使用最多的是咪唑啉和酰胺類，而當(dāng)介質(zhì)中有硫化氫存在時(shí)，炔氧甲基季銨鹽類應(yīng)用也非常廣泛。
對(duì)于抗 CO2腐蝕緩蝕劑的選取應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。（1）有些緩蝕劑在 CO2高流速對(duì)管壁產(chǎn)生較大剪切應(yīng)力的情況下，成膜性能較差，緩蝕效果顯著降低，因此，針對(duì)CO2腐蝕應(yīng)充分考慮流速產(chǎn)生的剪切應(yīng)力的影響，尋找吸附成膜性能好的緩蝕劑。（2）緩蝕劑的選取應(yīng)考慮腐蝕產(chǎn)物膜的影響。緩蝕劑在腐蝕了的金屬表面(FeCO3、Fe3O4和 Fe2O3等）和光亮清潔的金屬表面上的防蝕性能不同。有些緩蝕劑在光潔的金屬表面上防蝕性能較好，但在有腐蝕產(chǎn)物的金屬表面防蝕性能很差，因此針對(duì) CO2腐蝕應(yīng)根據(jù)具體情況合理使用緩蝕劑。（3）CO2在油氣水流體中的流動(dòng)是多相流體系，緩蝕劑在各相中的分布遵循溶解平衡規(guī)則；只有溶解在腐蝕介質(zhì)中（如水相或氣相中），緩蝕劑才能發(fā)揮其緩蝕作用；而且要注意緩蝕劑在各相中的分配比例，因?yàn)楦g大多發(fā)生在水相，油溶性緩蝕劑雖有較好的緩蝕效果，但要考察其是否會(huì)完全溶于油相而被沖走，導(dǎo)致保護(hù)效果下降。
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2013年12月16日
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