固封缓蚀剂协同作用及开关材料腐蚀行为研究

发布时间：2017-10-16 02:11

  本文关键词：固封缓蚀剂协同作用及开关材料腐蚀行为研究

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【摘要】：在油田井下,目前广泛采用投加缓蚀剂的方式来抑制因井下高温、高压、高盐及CO2等恶劣的环境造成的CO2腐蚀。虽然这种方式成本低廉,但仍然存在一些诸如缓蚀剂难以到达井底、缓蚀剂利用率低等问题。本论文针对以上问题提出了基于电化学原理的缓蚀剂可控释放装置的概念来实现井下长效、可控的防腐目标,其中缓蚀剂可控释放装置主要由电化学固封开关、封装容器、加重剂及缓蚀剂等四部分组成。首先,采用动电位极化曲线和腐蚀失重法研究了缓蚀剂浓度及阴阳极面积比等因素对固封开关材料的腐蚀影响规律。结果表明：随缓蚀剂浓度的增加,A3碳钢/镁牺牲阳极和A3碳钢/锌牺牲阳极电偶对的阳极表现为明显的均匀腐蚀,且腐蚀速率恒定,其中镁阳极腐蚀速率约为950 mm/a,锌阳极腐蚀速率约为7.0 mm/a。A3碳钢/铝牺牲阳极则表现为严重的局部腐蚀。同时在纯缓蚀剂中各阳极金属均表现出腐蚀促进的现象。另外,随着阴阳极面积比的增大,电偶对的阳极腐蚀速率呈线性增加,当面积比由5增至20时,镁阳极腐蚀速率从775 mm/a增加到1033 mm/a,锌阳极腐蚀速率则从5.6 mm/a增加到128 mm/a。其次,采用动电位极化曲线及交流阻抗等电化学测试方法研究了加重剂氯化锌及吡啶类缓蚀剂对井下设备的协同防护作用。结果表明：当加重剂氯化锌与吡啶类缓蚀剂复配比例小于400时,两者表现出了良好的协同作用,缓蚀效率从仅添加缓蚀剂的51.36%提高到氯化锌浓度为2000 mg/L时的84.56%,该作用不仅增强了防腐蚀效果,同时减少了毗啶类缓蚀剂的用量,提高了氯化锌的利用效率。
【关键词】：缓蚀剂 固封开关 协同作用 腐蚀行为
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE983
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 研究背景9-15
• 1.1 CO_2腐蚀概述9
• 1.2 CO_2腐蚀机理9-11
• 1.3 CO_2腐蚀防护措施11-13
• 1.3.1 耐蚀合金11-12
• 1.3.2 涂镀层12
• 1.3.3 阴极保护12
• 1.3.4 缓蚀剂12-13
• 1.4 选题依据及研究内容13-15
• 2 固封开关材料腐蚀行为研究15-41
• 2.1 实验部分15-19
• 2.1.1 材料及仪器15-16
• 2.1.2 试样制备16-17
• 2.1.3 实验介质组成和条件17
• 2.1.4 实验装置及测试方法17-19
• 2.2 结果与讨论19-40
• 2.2.1 缓蚀剂浓度对单一金属腐蚀行为的影响19-28
• 2.2.2 缓蚀剂浓度对电偶腐蚀行为的影响28-34
• 2.2.3 阴阳极面积比对电偶腐蚀行为的影响34-39
• 2.2.4 浸泡时间对电偶腐蚀行为的影响39-40
• 2.3 本章小结40-41
• 3 固封缓蚀剂协同作用研究41-54
• 3.1 实验部分41-43
• 3.1.1 材料与仪器41-42
• 3.1.2 试样制备42
• 3.1.3 实验介质组成和条件42
• 3.1.4 实验装置及测试方法42-43
• 3.2 结果与讨论43-53
• 3.2.1 吡啶类缓蚀剂缓蚀效果43-47
• 3.2.2 氯化锌缓蚀效果47-49
• 3.2.3 缓蚀剂协同作用分析49-53
• 3.3 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况60-61
• 致谢61-62

【参考文献】

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本文编号：1040016