油田注水缓蚀剂的合成及性能评价
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新型耐高温油井缓凝剂的合成与性能评价缓凝剂作为常见的一种油井水泥添加剂,因其成本低等优点,被广泛应用。
但是,在实际应用过程中来看,还存在很多有待解决的问题。
而缓凝剂GH-9S 的出现,给用户提供了更多的选择。
为此,在接下来的文章中,将以油井水泥缓凝剂GH-9S展开详细的分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
标签:油井水泥;缓凝剂0 引言从当前情况来看,我国应用的油井水泥缓凝剂主要以木质素磺酸盐类、羟基羧酸盐类等为主,这些种类的缓凝剂的优点在于成本低,缺点是对温度及加量较为敏感,水泥浆小样与大样稠化时间重复性较差,给现场施工带来一定的麻烦。
而缓凝剂GH-9S的出现,给了用户更多的选择,GH-9S属于固体缓凝剂,具有液体聚合物缓凝剂的性能特点,并且固体产品在储运及使用方面具有一定的优势。
1 实验部分1.1 实验材料与仪器G级高抗硫油井水泥,硅粉,微硅,降失水剂G33S,膨胀剂G401,分散剂USZ,衣康酸、AMPS、硫酸、异丙醇、氢氧化钠、乙烯基吡咯烷酮、富马酸、过硫酸铵、亚硫酸氢钠等,三颈烧瓶,搅拌器,水浴锅,增压稠化仪,常压稠化仪,高温高压失水仪,高温高压养护釜等。
1.2 样品合成固体水泥浆缓凝剂的制备方法:首先,将500克去离子水加入三颈烧瓶中,在搅拌中先加入衣康酸,使其溶解,再加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸搅拌溶解,然后依次加入硫酸,异丙醇,氢氧化钠同时开启冷却水降温中和;中和后控制釜中温度在58-62℃、pH值2-3的情况下加入乙烯基吡咯烷酮和富马酸搅拌搅匀;另将过硫酸铵放入一定量去离子水中溶解后加入搅拌均匀,静置30分钟后将亚硫酸氢钠溶液加入釜中搅拌30分钟静置,待反应釜中温度升至80℃时再开始搅拌,然后降温至70℃停止搅拌保持反应5个小时,将物料降至室温,然后加入甲醛再搅拌30分钟;将聚合好的物料烘干粉碎,去渣后即为成品。
2 结果与讨论按GB/T19139-2003标准方法制备水泥浆,测试水泥浆的稠化时间,水泥石抗压强度,按SY/T5504.1-2005要求测试缓凝剂的调凝,稠化时间可调性,温度敏感性,加量敏感系数等性能。
油田注水缓蚀剂KW-201的研发【摘要】针对札那诺尔油田水源井及循环水水质特点,通过室内配方合成和效果筛选评价,开发出缓蚀率更理想的KW-201C,现场应用表明,其缓蚀率比原有药剂提高10%以上。
【关键词】水源井及循环水;缓蚀剂KW-201;配方合成;应用效果0.概述油田注水缓蚀剂是油田水处理常规药剂之一,投加的主要作用是控制油田注水的腐蚀率满足注水指标要求。
2009年札那诺尔油气处理厂进行了改扩建工程,系统投产后由于水质条件发生了变化,原使用的KW-201缓蚀剂适用效果下降,为保证水处理效果,需要对原有配方进行升级换代。
通过技术攻关,成功研制出油田注水缓蚀剂的新配方,室内及现场评价试验结果表明,新配方对札那诺尔油田注水缓蚀效果良好,各项指标达到技术服务合同要求。
1.水质调查札那诺尔油气处理厂新厂投产后,需要在水源井清水、循环冷却水系统投加缓蚀剂控制腐蚀问题,为了了解两种水样的水质状况,为缓蚀剂配方研发提供依据,我们首先对这两种水样进行了水质全分析,结果如表1所示:表1 水质全分析结果表2.配方设计思路2.1油田注水缓蚀剂现状油田目前所使用的注水缓蚀剂按主要成分可分为以下几类:a有机膦酸类缓蚀剂,该类药剂以有机膦酸(或盐)为主,一般复配以无机聚合磷酸盐、锌盐等增效成份,属于沉淀被膜型缓蚀剂,一般兼具阻垢性能。
b有机膦酸脂类缓蚀剂,此类药剂多为多元醇膦酸脂、六元醇膦酸脂与聚磷酸盐、磷酸盐复配而成的钝化-沉淀复合被膜型缓蚀剂。
c有机胺类缓蚀剂,以有机胺及其衍生物(如环胺类的吗啉、咪唑啉等)为主体开发的吸附被膜型缓蚀剂。
d其他类型的缓蚀剂,如氟离子表面活性剂缓蚀剂等。
油田注水缓蚀剂通常是以一类缓蚀剂单体做主体,复配以一种或几种增效成份构成。
2.2缓蚀剂配方的设计由于札那诺尔油气处理厂不同水源水质状况不同,水腐蚀形态多样,依靠单一药剂、形成简单的保护膜显然达不到广谱高效使用的目的。
因此,合成新型缓蚀剂的思路放在以两种单体为主,复配以增效成份,摒弃无机组份,形成全有机配方,缓蚀剂的成膜类型为沉淀-钝化-吸附型复合被膜。
文件编号:RHD-QB-K6668缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法标准版本(操作规程范本系列)编辑:XXXXXX查核:XXXXXX时间:XXXXXX缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法标准版本操作指导:该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。
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缓蚀剂的评价采用的是金属腐蚀速率的测试方法,即测定金属在添加一定缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率,并与此金属在不加缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率进行对比,从而确定缓蚀效率和最佳使用条件。
(1) 缓蚀剂的缓蚀效率缓蚀效率是表征缓蚀剂性能的重要参数,定义为:式中v₀——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速率,单位为g/(m²·h)或mm/a等;v——加缓蚀剂后金属的腐蚀速率,单位为g/(m²·h)或mm/a等;η——缓蚀剂的缓蚀效率。
(2) 缓蚀剂缓蚀效果的评价方法①实验室测试方法:a. 失重法失重法是最常见的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。
它通过实验室模拟腐蚀介质环境和现场试验来进行。
分别测取金属在未加缓蚀剂和加入缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重,从而确定其腐蚀速率,再比较缓蚀剂的缓蚀效果。
缓蚀剂配方的筛选、浓度、用量的选用、失效期的测定及复配物的选择也可采用失重法。
b. 电化学法电化学方法采用电化学极化手段,利用电化学动力学理论和测试手段,通过对缓蚀剂加入前后在腐蚀介质中金属表面的极化特征的研究,以及利用T如l曲线外推法和极化电阻法对金属腐蚀速率的测定,来评价金属在缓蚀剂中缓蚀性能的优劣。
c. 光谱法和表面谱法近年来,采用光谱法和表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用的研究,也已成为评价缓蚀剂的手段和技术。
例如利用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电子能谱等技术。
②现场评价方法在现场腐蚀敏感部位进行“挂片”试验检测,定期取出样片检测其失重和局部腐蚀情况;定期分析腐蚀介质中的铁含量;或用腐蚀速率测试仪定期或连续地记录腐蚀速率等。