本文關(guān)鍵詞：結(jié)垢對(duì)P110鋼腐蝕的影響及其控制措施，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：油田結(jié)垢是一種普遍現(xiàn)象,當(dāng)油田中有兩種化學(xué)不相容組分混合時(shí),就會(huì)產(chǎn)生硫酸鋇結(jié)垢,腐蝕與結(jié)垢密切相關(guān),金屬表面一旦有垢層形成,由于垢層的堆積和分布的不均勻性就會(huì)造成嚴(yán)重的垢下腐蝕,危害安全。一方面,腐蝕產(chǎn)物可以形成垢,如硫化亞鐵、碳酸亞鐵、氫氧化亞鐵,即人們常說(shuō)的腐蝕產(chǎn)物膜,另一方面,介質(zhì)中往往存在著不配伍流體產(chǎn)生的垢體,如硫酸鋇垢。本文主要探索后者對(duì)油管鋼腐蝕的影響。首先,采用滴定法研究了硫酸鋇垢結(jié)垢規(guī)律,分析了溫度、成垢離子濃度、鹽含量對(duì)硫酸鋇結(jié)垢的影響,應(yīng)用失重法研究上述條件下P110鋼的腐蝕速率；其次,通過(guò)對(duì)P110鋼試樣在高含鋇油田模擬水中浸泡,得到比較均勻且垢層厚度相近的帶垢層試樣,采用線性極化、交流阻抗技術(shù)研究P110鋼在不同溫度和不同鹽含量條件下垢層試樣與裸金屬腐蝕過(guò)程的電化學(xué)活性差異,分析在實(shí)驗(yàn)介質(zhì)中垢層試樣和裸金屬試樣形成的電偶腐蝕,結(jié)合表面分析技術(shù)研究金屬腐蝕行為與垢層之間的相關(guān)性;最后,采用正交實(shí)驗(yàn)研制了一種油田用硫酸鋇垢除垢劑,采用溶蝕法進(jìn)行了效果評(píng)價(jià)。利用靜態(tài)結(jié)垢法以及失重法得出了高含鋇油田水的結(jié)垢率與腐蝕速率的相關(guān)性。結(jié)果表明,溫度越高,溶液中硫酸鋇結(jié)垢率和結(jié)垢量越小,P110鋼的腐蝕速率越高,結(jié)垢對(duì)基體沒(méi)有保護(hù)作用；成垢離子濃度越高,溶液中結(jié)垢量越高,P110鋼的腐蝕速率下降,結(jié)垢對(duì)金屬基體有一定的保護(hù)作用：鹽含量越高,溶液中硫酸鋇結(jié)垢率和結(jié)垢量越小但是減小的幅度并不是很大,P110鋼的腐蝕速率越高,結(jié)垢對(duì)金屬基體也沒(méi)有保護(hù)作用。溫度低時(shí)形成的垢層較溫度高時(shí)形成的垢層致密,X射線衍射檢測(cè)出生成的垢物質(zhì)為硫酸鋇垢。利用電化學(xué)測(cè)試得出了結(jié)垢金屬表面與裸金屬表面的電化學(xué)活性差異。結(jié)果表明,在不同的溫度和鹽含量下,盡管有垢電極的交流阻抗譜在低頻區(qū)出現(xiàn)了Warburg阻抗擴(kuò)散特征,但是高頻區(qū)容抗較小,表現(xiàn)為垢下較為嚴(yán)重的腐蝕。不同溫度下,垢層電極和裸電極形成電偶腐蝕時(shí),偶接初期,垢覆蓋電極為陰極,裸電極為陽(yáng)極,隨浸泡時(shí)間延長(zhǎng)出現(xiàn)電流反轉(zhuǎn),垢覆蓋電極從陰極變?yōu)殛?yáng)極而被腐蝕。裸電極和垢層電極在溫度較高時(shí)偶合的電位差較大,使腐蝕加劇。鹽含量越高,C1-的遷移量增加,有利于垢下閉塞區(qū)內(nèi)pH值降低,更容易出現(xiàn)酸化自催化效應(yīng),使垢下腐蝕大大加劇。得到了一種硫酸鋇除垢劑,以EDTA二鈉為主劑,輔以氨三乙酸、檸檬酸、聚丙烯酸鈉。當(dāng)溫度為70℃時(shí),除垢時(shí)間24 h,對(duì)硫酸鋇垢的最佳除垢率可以達(dá)到50.77%。
【關(guān)鍵詞】：硫酸鋇垢 電偶腐蝕 結(jié)垢率 電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE358.5;TG178
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究的目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 油田水結(jié)垢理論9
• 1.2.2 油田結(jié)垢步驟9-10
• 1.2.3 油田結(jié)垢的影響因素10
• 1.2.4 垢下腐蝕的發(fā)生10-13
• 1.2.5 電偶腐蝕機(jī)理13-15
• 1.2.6 垢層的清除機(jī)理15-16
• 1.3 研究方案16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.2 研究方法17
• 1.3.3 技術(shù)路線17-18
• 1.3.4 理論依據(jù)18-19
• 1.4 主要成果19-20
• 第2章 地層水結(jié)垢率與腐蝕速率相關(guān)性20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-23
• 2.2.1 靜態(tài)結(jié)垢滴定實(shí)驗(yàn)方法20-22
• 2.2.2 失重法測(cè)試腐蝕速率22-23
• 2.2.3 成分與形貌測(cè)試方法23
• 2.3 環(huán)境因素對(duì)地層水結(jié)垢率的影響23-27
• 2.3.1 溫度對(duì)結(jié)垢的影響23-24
• 2.3.2 Ba~(2+)濃度對(duì)結(jié)垢的影響24-25
• 2.3.3 SO_4~(2-)濃度對(duì)結(jié)垢的影響25-26
• 2.3.4 鹽含量對(duì)結(jié)垢的影響26-27
• 2.4 環(huán)境因素對(duì)腐蝕速率的影響27-30
• 2.4.1 溫度對(duì)腐蝕速率的影響27-28
• 2.4.2 Ba~(2+)濃度對(duì)腐蝕速率的影響28-29
• 2.4.3 SO_4~(2-)濃度對(duì)腐蝕速率的影響29
• 2.4.4 鹽含量對(duì)腐蝕速率的影響29-30
• 2.5 結(jié)垢率與腐蝕速率的相關(guān)性30-33
• 2.6 垢的物相及表面微觀形貌分析33-35
• 2.7 小結(jié)35-37
• 第3章 結(jié)垢金屬與裸金屬的電化學(xué)活性差異37-59
• 3.1 引言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法37-39
• 3.2.1 極化曲線與交流阻抗測(cè)試方法37-39
• 3.2.2 電偶腐蝕測(cè)試方法39
• 3.2.3 成分與形貌測(cè)試方法39
• 3.3 結(jié)垢金屬表面與裸金屬表面的電化學(xué)特性39-48
• 3.3.1 溫度下的極化曲線39-41
• 3.3.2 溫度下的交流阻抗譜41-44
• 3.3.3 鹽含量下的極化曲線44-46
• 3.3.4 鹽含量下的交流阻抗譜46-48
• 3.4 結(jié)垢金屬與裸金屬的電偶腐蝕48-58
• 3.4.1 溫度對(duì)電偶腐蝕的影響48-53
• 3.4.2 鹽含量對(duì)電偶腐蝕的影響53-56
• 3.4.3 電偶腐蝕后的SEM和EDS分析56-58
• 3.5 小結(jié)58-59
• 第4章 硫酸鋇除垢劑的研制59-67
• 4.1 引言59
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法59-60
• 4.2.1 溶蝕評(píng)價(jià)法59-60
• 4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)法60
• 4.3 除垢主劑的篩選60-61
• 4.4 主劑與其他試劑的復(fù)配61-66
• 4.4.1 時(shí)間對(duì)除垢效果的影響63-64
• 4.4.2 pH值對(duì)除垢效果的影響64-65
• 4.4.3 溫度對(duì)除垢效果的影響65-66
• 4.5 小結(jié)66-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果75

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  本文關(guān)鍵詞：結(jié)垢對(duì)P110鋼腐蝕的影響及其控制措施，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：271632