【摘要】：通過對陜北某油田試驗(yàn)作業(yè)區(qū)塊空氣泡沫驅(qū)注入系統(tǒng)腐蝕情況的現(xiàn)場調(diào)研、取樣分析以及對空氣泡沫驅(qū)注入系統(tǒng)腐蝕主要因素與腐蝕速率關(guān)系的模擬實(shí)驗(yàn),得到了各因素與腐蝕的灰色關(guān)聯(lián)度,提出了空氣泡沫驅(qū)注入系統(tǒng)的腐蝕機(jī)理,制備了適用于空氣泡沫驅(qū)注入系統(tǒng)的多元復(fù)合緩蝕劑�，F(xiàn)場腐蝕管線和水樣的分析結(jié)果顯示,隨著管柱深度的增加,注入系統(tǒng)管柱腐蝕情況逐漸加重,管線腐蝕產(chǎn)物主要為FeO(OH)和Fe_3O_4,同時(shí)還伴有少量的CaCO_3和SiO_2等。采出水中Ca~(2+)、Mg~(2+)濃度偏高,pH值偏弱堿性,平均礦化度超過17000 mg·L~(-1),配制泡沫液用水SO_4~(2-)、CO_3~(2-)含量高,Ca~(2+)、Mg~(2+)含量較低,pH值較大,未檢測出S~(2-),注入地層后存在結(jié)垢的趨勢。采用靜態(tài)失重法測試了J55試片在模擬空氣泡沫驅(qū)過程中主要腐蝕因素與腐蝕速率的關(guān)系,利用鄧氏灰色理論對腐蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,得到了各腐蝕影響因素對腐蝕速率的綜合關(guān)聯(lián)度。結(jié)果顯示,體系pH值和溫度的變化對腐蝕速率的影響最大,氣源中O_2和CO_2影響次之,壓力和離子因素等的影響較小。綜合注入系統(tǒng)取樣分析與腐蝕模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,可以推測空氣泡沫驅(qū)注入系統(tǒng)的腐蝕機(jī)理為溶解氧引起的電化學(xué)腐蝕以及結(jié)垢引起的垢下腐蝕。實(shí)驗(yàn)以油酸、羥乙基乙二胺、環(huán)氧氯丙烷為主要原料合成了改性咪唑啉,以改性咪唑啉、有機(jī)磷羧酸、多功能有機(jī)磷酸鹽、水合肼等分別配制得到了具有良好緩蝕性能的三元及四元緩蝕劑。三元緩蝕劑的優(yōu)化配方為:改性咪唑啉20%,有機(jī)磷羧酸20%,水合肼20%。四元緩蝕劑的優(yōu)化配方為:改性咪唑啉25%,有機(jī)磷羧酸10%,多功能有機(jī)磷酸鹽12.5%,水合肼25%。在80℃、4 MPa(O_2 10%,N_2 90%)的實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)三元和四元復(fù)合緩蝕劑在泡沫液中的濃度為400 mg·L~(-1)時(shí),J55鋼片的腐蝕速率分別為0.0650 mm·a~(-1)和0.0452 mm·a~(-1)。腐蝕試片的掃描電鏡圖顯示,復(fù)合緩蝕劑能夠在J55試片表面吸附形成有效的保護(hù)膜,電化學(xué)極化數(shù)據(jù)表明復(fù)合緩蝕劑主要抑制陰極極化,體系的電化學(xué)阻抗圖與具有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)的涂層金屬阻抗圖相吻合。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE983

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