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金属学及金属工艺
含H_2S气田气井和地面集输用缓蚀剂的研究与评价
普光气田H_2S摩尔含量平均14.61%,属于超高含量H_2S气田,而且CO_2含量也很高,达到了9.21%。由于H_2S的剧毒性、H_2S/CO_2的高腐蚀性,使该气田开发地面集输系统面临十分突出的安全和腐蚀控制难题。 本文通过对普光气田在开采和集输中出现的腐蚀情况的分析,在实验室展开研究,并结合现场获得的数据,对缓蚀剂的评价方法和在高含H_2S气田气井和地面集输设备的防腐中的应用做进一步的探索,使腐蚀问题得以更有效的控制。 在查阅文献和现场调研得出的结论基础上,概述了H_2S和CO_2的腐蚀机理及其影响条件,从电化学和物理化学等方面分析了缓蚀剂的工作机理。 根据资料调研,首先从国内油气田、大专院校和研究所等单位收集大量的应用效果较好的缓蚀剂样品,针对气井和地面集输的不同环境情况,进行初步筛选评价,模拟环境评价和性能评价,根据地面集输用缓蚀剂实验结果找到了一套效果较好的地面集输用缓蚀剂组合即用OS-10做预膜缓蚀剂并用WS-10做连续加注的缓蚀剂,其腐蚀速度仅为0.043mm/a,缓蚀率达到了94.6%,其抑制腐蚀的机理主要是预膜缓蚀剂提前在金属表面形成保护膜阻碍了与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移,和咪唑啉在较大程度上抑制了腐蚀的阳极溶解过程;根据气井用缓蚀剂的实验结果发现GWS-1和GWS-2在高温下都能形成较致密的膜,缓蚀效率都达到了97%以上,缓蚀效果良好,它们实现缓蚀的主要机理是季铵阳离子可以吸附在带负电的金属表面形成致密的膜阻止了金属与腐蚀介质的接触,而喹啉上的N也可以与金属表面原子的空轨道配位,在金属表面形成致密的吸附膜,取得更好的缓蚀效果。 最后根据高含H_2S和CO_2气田的实际工况,初步制定出现场加注方案和监测方案。
机 构:
领 域:
关键词:
硕士论文
《中国石油大学》 2011年硕士论文

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