摘 要

西北油田的采出水通常矿化度较高，含有大量钙、镁等结垢离子，并溶解有高含量的CO₂和H₂S等腐蚀性气体，极易对采油设备和管道内壁造成结垢和腐蚀，危害巨大。

本文通过查阅相关资料，对西北油田采出液系统的腐蚀现状进行一定的了解，然后运用旋转挂片法在配置的模拟采出液中对选出的不同缓蚀剂进行筛选，对筛选出的效果好的缓蚀剂再次进行浓度梯度实验，并通过正交试验方法，确定了各缓蚀剂的最佳投加量即最佳配方比，最后通过电化学方法分析缓蚀剂的缓蚀机理。研究结果表明：在磷酸，221，1227，ODD，PESA复配总量为80mg/L，复配比例为4:3:2:4:3时缓蚀效果最好，使金属的腐蚀速率降到0.0112mm/a，缓蚀率达到96.63%。

关键词：缓蚀剂 油田采出液 腐蚀速率 Q235钢

Research on the corrosion inhibitor for the production of the northwest oil field

Abstract

Northwest Oilfield Produced Water is usually high salinity and contain large amounts of Ca² and Mg² and other fouling ions， it also has a high content of CO₂ and H₂S and other corrosive gases， extremely easy to cause fouling and corrosion on the inner wall of oil production equipment and pipelines， which are great harm.

Through refer to relevant information of the Northwest Oilfield Produced corrosion status and has a certain understanding of hydraulic system ， and then screened out the great corrosion inhibitors use the rotation hanging plate method in the configuration of the simulation produced liquid of which were selected. Then effect of selected good inhibitor concentration gradient experiment again， and determined the various corrosion inhibitor best investment plus the amount of the best formula ratio by the method of orthogonal test， at last analyzed of the corrosion inhibitor mechanism of the selected corrosion inhibition through the electrochemical methods. The results show that the mixture of phosphoric acid， 221，1227，ODD and PESA with amount of 80mg/L and mixed proportion of 4:3:2:4:3 achieved best inhibition effect. The corrosion rate is reduced to 0.0112mm/a， the inhibition rate reached 96.63%.

Keywords: Corrosion inhibitor; Oilfield produced fluid; Corrosion rate; Q235 steel

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1.采出液系统中的主要腐蚀过程 1

1.1.1 全面腐蚀 1

1.1.2 局部腐蚀 2

1.2、油田常用缓蚀剂的缓蚀机理 3

1.2.1 钝化膜型缓蚀剂 3

1.2.2 沉淀膜型缓蚀剂 4

1.2.3 吸附膜型缓蚀剂 4

1.3、缓蚀作用的影响因素 4

1.3.1 金属材料的影响 5

1.3.2 环境因素的影响 5

1.3.3 缓蚀剂浓度的影响 6

1.4、腐蚀主要的研究方法 6

1.4.1 失重法 6

1.4.2 极化曲线法 7

1.5、研究内容及意义 7

第二章 实验部分 8

2.1 实验仪器和试剂 8

2.1.1 实验所用仪器 8

2.1.2 实验所用试剂 8

2.2 实验方法 9

2.2.1 失重法实验 9

2.2.2 电化学实验 12

第三章 实验结果与讨论 14

3.1 失重法筛选缓蚀剂 14

3.1.1缓蚀剂的初选 14

3.1.2 缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响 16

3.1.3 双组份缓蚀剂的筛选 26

3.1.4 正交试验筛选最佳复配比 28

3.2 极化曲线法研究缓蚀剂的缓蚀机理 29

第四章 结论与展望 32

4.1 结论 32

4.2 展望 32

参考文献 33

致谢 35

第一章 绪论

随着我国油田开发事业的发展，油田采出废水量也在逐年增大，这些含油废水通常含有多种化学成分，它的污染危害性非常大，含油污水的处理对于石油工业的生存和发展起着至关重要的作用^[1]。我国的石油开采的腐蚀问题已成为油田安全生产的重大影响因素。西北油田主要的采油区是奥陶系碳酸盐溶洞型块状油藏，油藏的原油特征复杂，具有超井深、超稠油（两超）、高矿化度、高粘度、高含硫、高密度、高含胶（五高）的特点^[2]。如濮一污处理站处理的油井采出水中，各种离子的含量如表1

表1-1.油田采出液的主要离子组成

Tab.1-1 Main ion composition of oil production in oil field

该采出液为氯化钙型地层水，矿化度高达127000，pH值为6.0。溶液在管线中传输时，在管道中高温，高压的环境下容易产生结垢现象，加速管线的穿孔，另外，除了溶液中这些溶解盐造成的腐蚀外，溶解在溶液中的二氧化碳，氧气，硫化氢等气体也会造成点蚀^[3]。对于这样的采出液如果处理不当，必定会造成结垢，腐蚀等现象，甚至是系统腐蚀失效，严重影响采油的正常工作和生产安全，造成重大的经济损失。因此针对这样具体的腐蚀环境，对其整个采出液系统的腐蚀机理进行研究，筛选出一些性能优良，适合该油田奥陶系油藏的新型缓蚀剂是十分有必要的。

1.1.采出液系统中的主要腐蚀过程

1.1.1 全面腐蚀

以相同的腐蚀速度在金属与腐蚀介质的接触面上出现的一种腐蚀状态叫做全面腐蚀，又叫均匀腐蚀。在采油设备和采出液接触的表面广泛存在。

1.1.2 局部腐蚀

局部腐蚀是相对于全面腐蚀而言存在的一种腐蚀形态，局部腐蚀指由于金属的组成、结构或腐蚀环境的不一样而引起的金属在某些部分的腐蚀速度比其他部分的腐蚀速度大的一种腐蚀形态^[4]，局部腐蚀在石油化工领域很常见，出现的非常普遍 gt;80%，一般情况下局部腐蚀造成的腐蚀量不大，但其腐蚀发展速度很快，隐蔽性强，控制难度大，对设备的破坏主要表现在可能引起穿孔等造成突发性灾难事故。因此对局部腐蚀的研究和防护就特别重要。在采出液中，还有一些其他形式的局部腐蚀，主要有以下几种：

1.1.2.1 点蚀

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