以响应面法优化产水气井复配缓蚀剂.pdfVIP

慑秒 第4 以响应面法优化产水气井复配缓蚀剂 范 峥 ，乔玉龙 。赵建军 ，张小兵 ，黄风林 ，李稳宏 (1．西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065；2．长庆油田第一采气厂，陕西 榆林 718500； 3．西北大学化工学院，陕西 西安 710069) [摘 要] 为有效解决靖边气田产水气井金属腐蚀严重的问题，以合成的咪唑啉季铵盐(XSD)为主剂，与三乙醇 胺 (TEOA)，硫脲 (THU)进行复配，采用单因素法优选其含量范围后，进一步利用响应面法优化3种成分的含量，开 发 出高效复配缓蚀剂 CY一1。将 CY一1加入 H2S-t-CO2溶液中对 N80钢进行挂片腐蚀 ，采用扫描 电镜观察腐蚀形 貌 ，采用 X射线衍射仪分析腐蚀产物成分，并分析了气井腐蚀的主要原因，采用动电位极化研究了其缓蚀机理。结 果表明：当复配缓蚀剂 CY一1中XSD，TEOA，THU浓度分别为 121．45，70．53，40．50m#L时，对 N80钢在 H，S+ CO2溶液中的缓蚀率最高可达98．07％；溶解于水的H2S是导致产水气井金属腐蚀的主要原因；CY．1为以抑制阳 极过程为主的混合抑制型金属缓蚀剂。 [关键词】 缓蚀剂；复配优选；响应面法优化；腐蚀原因；缓蚀机理；产水气井 [中图分类号]TG174．42 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2014)11—0015—05 O 前 言 生物采油的最佳激活剂配方_5]，均取得了良好的效果。 靖边气 田中H：S，CO等含量高，金属件腐蚀 日益 本工作先对咪唑啉季铵盐 (XSD)、三 乙醇胺 (TEOA)和 严重，加注缓蚀剂是解决此类问题较为简单经济、切实 硫脲(THU)复配，采用单因素法优选各物质的含量范 可行的方法。咪唑啉季铵盐无毒无害、无刺激性气味， 围后，进一步利用响应面法进行优化，自主开发了一种 具有 良好的热稳定性和抗腐蚀性。然而，单一的咪唑 新型高效缓蚀剂 CY一1，利用扫描电镜、x射线衍射和 动电位极化法分析了其对 N80钢在模拟产水气井 中的 啉季铵盐缓蚀剂对产水气井中复杂多样化金属腐蚀的 缓蚀性能和机理 。 缓蚀效果还不尽如人意。将适量表面活性剂加入咪唑 啉季铵盐 中，两者能够产生强烈的正协同效应，促进缓 1 试 验 蚀剂对金属表面的吸附与保护，达到减少缓蚀剂用量、 1．1 缓蚀剂的复配及优化 提高缓蚀性能的 目的 ¨J。 向250mL三 口烧瓶中加入6．75g苯乙酸和80mL 响应面法是一种能够大大缩短配方开发周期、降 二甲苯，再加入沸石；升温至 120oC后缓慢滴~JI36．18g 低投资成本和提高产品质量的有效方法，通过建立多 二乙烯三胺 ，酰胺化反应约 2h，升温至230℃，环化反 元高阶回归方程，拟合因素值与响应值之间的隐式函 应 2h左右；利用二甲苯携水剂不断将生成的水带出至 数关系，利用各个因子对非独立变量的不同影响进行 无水流出，结束反应。冷却反应物，用旋转蒸发仪减压 多变量组合和调优 』。与正交试验等传统配方设计法 蒸馏出溶剂，剩下淡黄色的咪唑啉中间体。加入0．54 相比，响应面法不但可对试验条件的各个水平进行连 g异丙醇和 100mL水，加温至80℃时滴加 7．28g氯化 续性分析，具有较高的准确度 ，同时还能够对优化结果