石油过程哪些方面需要缓蚀剂

【专家解说】：石油工业中应用的缓蚀剂 石油工业是应用缓蚀剂最多的生产部门。从石油的钻探、开采、集输到炼制，经常需要使用缓蚀剂。尤其是开发高含硫的油气田，由于硫化氢气体对钻杆设备和油套管的严重腐蚀，必须使用抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂，油气井进行酸化，必须应用高温酸化缓蚀剂;此外，油田含油污水处理回注等也要使用缓蚀剂进行防腐处理。 1.酸化缓蚀剂 油井酸化工艺又称酸处理工艺，是指采用机械的方法将大量盐酸或盐酸和氢氛酸混合液向油井挤注，由于酸液溶蚀井下油岩层和缝隙，致使油气裂缝和通道扩展，达到使油井投产、增产和稳定的目的。作为一项重大增产和稳产的技术措施，我国许多油气田都采用了酸化技术。 20世纪70年代，我国石油工业生产进入了一个发展新阶段，由于高温井浓酸酸化技术的开展，迫切要求研究和生产更好的高温酸化缓蚀剂。经过几年研究，一批较好的产品如7461，746I-102，7623，7623C，IMC，7701，70U，411，YF-7701，仿A-170，仿A-130，7812，7801，IMC-4，IS-129rJ67天1-2，川天2-3，8401-I等数十个品种和近百个现场使用配方完成。初步解决了我国陆地和海上油田深井酸化施工的需要。 下面重点介绍常用的几种酸化缓蚀剂和炔醇类化合物。 (1)7461-102缓蚀剂。7461-102缓蚀剂是由煤焦油毗陡釜渣、工业酒精和匀染剂102制成的。匀染剂102是一种非离子型表面活性剂，学名为聚氧乙烯脂肪醇醚，其分子式为Ro(cH zcH20)nH，其中n=25-30，R=C12H z s-CMH:y。其制备工艺为:已蒸至180一190℃的焦化厂吡啶釜渣再蒸至216-220℃，残液用工业酒精或无水乙醇提取缓蚀组分，即得到7461，把匀染剂102加入至7461中，经过蒸馏回收部分酒精后，得到的棕黑色液体即为7461-102缓蚀剂。 根据性能实验，加入表面活性剂对缓蚀剂的缓蚀性能有较大的影响，在7461和7461-102中加入乌洛托品，可显著提高缓蚀率;在7461-l02和乌洛托品中再加入K1和cuCl:时，缓蚀效率更进一步提高。7461的缓蚀作用主要是由于发生阴极控制所引起的，并且随着7461浓度的增加，控制阴极过程愈加激烈。7461-102中台有的匀染剂102除具有乳化增溶、分散稳定和润湿性质外，还对碳钢在盐酸中的腐蚀具有一定的抑制能力。7461-102缓蚀剂在油田中使用，防腐效果较甲醛、若丁好，和乌洛托品、碘化亚铜复配可以用于深井和超深井酸化施工。 (2)7701酸化缓蚀剂。770l酸化缓蚀剂是由4-甲基吡啶釜残、氯化苄、匀染剂102和工业酒精制成的。4-甲基毗嘘釜残是制药厂废料，含有各种烷基吡啶和喹啉类物质。釜残与氯化苄反应生成苄基季铵盐物质。匀染剂102和酒精除起着乳化增溶、分散稳定和溶剂的作用外，还有利于提高缓蚀性能。 7701酸化缓蚀剂在盐酸和土酸溶液中，对钢铁具有较好的缓蚀作用，对三价铁离子和硫化氢有较强的抑制作用，它和乌洛托品，或甲醛、碘化物复配时，缓蚀效果更好，是一种优良的高温酸化缓蚀剂。 (3)780I高温浓盐酸缓蚀剂。780l高温浓盐酸绥蚀剂是由酮醛胺缩合物、丙炔醇、表面活性剂和酒精制成的。酮醛胺缩合物是由苯乙酮、苯胺和甲醛在催化剂作用下生成的化合物质。 7801缓蚀剂单独在盐酸中使用时，缓蚀性能较7701酸化缓蚀剂好，也较美国高温缓蚀剂A-170好。 (4)川天1-2酸化缓蚀剂。川天1-2酸化缓蚀剂是由环己酮、苯胺、甲醛、丙炔醇和甲酰胺等制成的高温浓盐酸酸化缓蚀剂。在28%的盐酸溶液中，在温度150℃时，对N80油管钢有较好缓蚀效果，抗硫化氢腐蚀性能较好，是一种优良的高温酸化缓蚀剂。 (5)炔醇类化合物。炔醇类化合物在高温酸液中对钢铁有较好的缓蚀作用，是一类抗高温腐蚀的优良酸化缓蚀剂，尤其是丙炔醉和己炔醇。工业上使用较多的是丙炔醇，丙炔醇在90℃的28%盐酸溶液中对钢铁的缓蚀作用比其他有机缓蚀剂好，在较高温度下(100一150℃)，丙炔醇仍具有一定缓蚀作用。丙炔醇和有机酸化合物复合作用，缓蚀效果更好。因此，工业上很少单独使用丙炔醇酸化施工，而是和含氯有机化合物复配使用。 目前，我国油田应用的酸化缓蚀剂品种有7701出了我国研制的油气田酸化缓蚀剂。 2.采油、采气生产用缓蚀剂 (1)油溶性气井缓蚀剂。含硫气田，特别是高含硫的气田腐蚀防护，是开发天然气中一项十分重要的工作。由于采出的天然气带有大量硫化氢、二氧化碳、卤水等浸蚀性物质，严重腐蚀井口采气设备和井下油管、套管，造成闸门丝杆断裂，油管、套管穿孔断裂，集输管线爆破等事故，因此，国内外都十分重视防止硫化氢引起的腐蚀问题。如研究抗硫化氢腐蚀的新钢材或涂料钢管。但较好的办法是同时采用缓蚀剂联合防腐。即定期向油气并投加抗硫化氢腐蚀的缓蚀剂。我国四川石油管理局天然气研究所，在研究和应用油溶性气并缓蚀剂防止硫化氢腐蚀工作方而，取得了较好的成绩。20世纪70年代他们使用4一甲基吡啶釜残、粗吡啶、页氯等缓蚀剂防护，使设备腐蚀大大减轻。此外，他们研究出川天2-1、川天2-2、川天2-3系列产品，在含硫气田中使用，这些产品在防止硫化氢腐蚀性能方面都比自美国引进的A163效果好。 (2)油井缓蚀剂。随着油田开发时间的延长，综合含水串不断增加。采油井采出的油水中含CO2、H2S、溶解氧、有机酸、硫酸盐还原苗，且水的矿化度高，对油井油管、套管和原油集输系统造成腐蚀。不少油田发现油井油管、套管腐蚀穿孔、变形和断裂，原油集铅系统管线穿孔现象日益严重，直接影响了油田的正常生产。油井加缓蚀剂保护，国外自20世纪70年代就已实施，国内油井加药还处于起步阶段。油井加药防腐不但可以保护油管、套管及井下设备，而且也可以起到保护集油管线和设备的作用，是一项成本低、容易实施、见效快的措施。目前，国外较好的缓蚀剂，主要类型有丙炔醇类、有机胺类、咪唑啉类和季铵盐类等。中原油田应用的2SY92-1油井缓蚀剂是以合成的炔氧甲基铵盐和炔氧甲基季铵盐复配而成，为水溶油分散吸附成膜型的缓蚀剂。该缓蚀剂能在高盐浓度和二氧化碳饱和条件下，对N80钢和AQm钢的腐蚀进行有效控制，缓蚀剂浓度为60一70 mg/l时，缓蚀率达80%一90%。在90℃浓度为28%的盐酸中，缓蚀剂浓度为0.2%时，腐蚀速率仅为58/(m2·h)，药剂缓蚀率大于99%。油井加缓蚀剂采用冲击式预膜处理周期性加药，浓度为20一50mg/l。用泵将缓蚀剂注入到油套管环形空间，靠缓蚀剂的自重降到井底，随产出液从油管内返出，在这一过程中，缓蚀剂大部分溶解于产出水中，少量分散在油中，随着上返，缓蚀剂在金属表而被吸附而形成保护膜，由此起到了防护作用。