油田注入水系统缓蚀剂研究与应用

发布时间：2017-08-19 02:15

  本文关键词：油田注入水系统缓蚀剂研究与应用

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【摘要】：本文针对油田注入水系统的腐蚀问题,开展了油田注入水系统缓蚀剂的研究。分别以月桂酸与二乙烯三胺,油酸与二乙烯三胺为原料,合成了1-(2-氨乙基)-2-月桂基咪唑啉和1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉,并以氯化苄、氯乙酸、1,4-二溴丁烷对两者进行季胺化,合成了6种咪唑啉季铵盐,考察了合成条件对1-(2-氨乙基)-2-月桂基咪唑啉和1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉及其季铵盐缓蚀性能的影响,得到了具有较好缓蚀性能的1-(2-氨乙基)-2-月桂基咪唑啉、1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉及其相应季铵盐的合成条件。实验结果表明,1-(2-氨乙基)-2-月桂基咪唑啉和1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉的合成条件均为:脂肪酸与二乙烯三胺物质的量的比为1:1.2,酰化温度160℃,酰化时间3h,环化温度220℃,环化时间4h;1-(2-氨乙基)-2-月桂基咪唑啉和1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉季铵化温度为100℃,季铵化时间为3h,咪唑啉与季铵化试剂物质的量的比为1:1.2时得到的季铵盐缓蚀效果最好,且以氯化苄季铵化试剂生成的季铵盐缓蚀效果最好。分别将合成的1-(2-氨乙基)-1-苄基-2-月桂基咪唑啉季铵盐(LAEBMQS)和1-(2-氨乙基)-1-苄基-2-油酸基咪唑啉季铵盐(OAEBMQS)作为缓蚀剂主剂复配得到缓蚀剂测试结果表明,OAEBMQS作为缓蚀剂主剂所得到的缓蚀剂的缓蚀效果优于LAEBMQS作为缓蚀剂主剂所得到的缓蚀剂的缓蚀效果。实验了1-(2-氨乙基)-1-苄基-2-油酸基咪唑啉季铵盐加量、1227加量、OP-10加量和硫尿等对配制缓蚀剂缓蚀性能的影响,通过正交实验,获得了以OAEBMQS为主剂的油田注水系统缓蚀剂配方为:20%OAEBMQS+10%1227+3%OP-10+1.5%硫脲+65.5%水。油田注水系统缓蚀剂缓蚀剂性能测结果表明,随缓蚀剂加量的增加,缓蚀效率先增加后趋于稳定;缓蚀效率随着腐蚀介质温度的升高和pH值的增大先增大后减小;电镜扫描显示,随缓蚀剂加量的增加,试片表面更加平整,打磨痕迹清晰可见,表明试片表面均形成了均匀致密的保护膜。
【关键词】：油田注入水系统 咪唑啉 缓蚀剂 研究 性能评价
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.6;TG174.42
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 油田注水开采概况9
• 1.2 注水系统的腐蚀及其危害9-14
• 1.2.1 腐蚀问题9-10
• 1.2.2 腐蚀分类10
• 1.2.3 腐蚀机理10-14
• 1.3 防腐措施和方法14-15
• 1.4 注水缓蚀剂的种类及作用机理15-19
• 1.4.1 缓蚀剂的定义15
• 1.4.2 缓蚀剂的分类及作用机理15-19
• 1.5 油田注水缓蚀剂的发展19-20
• 1.5.1 油田注水缓蚀剂的发展史19-20
• 1.5.2 油田注水缓蚀剂的发展方向20
• 1.6 缓蚀剂的协同作用20-21
• 1.6.1 活性阴离子与有机物之间的协同作用20
• 1.6.2 无机物与无机物之间的协同作用20-21
• 1.6.3 有机物与有机物之间的协同作用21
• 1.7 本文主要研究内容21-22
• 第二章 咪唑啉类化合物的合成及性能评价方法22-28
• 2.1 咪唑啉类化合物的合成22-23
• 2.1.1 实验原理22-23
• 2.1.2 实验步骤23
• 2.2 咪唑啉缓蚀剂的评价方法23-28
• 2.2.1 实验试片及实验介质23
• 2.2.2 缓蚀剂样品的配制23
• 2.2.3 腐蚀速率及缓蚀率的测定方法23-25
• 2.2.4 缓蚀剂溶解分散性测定25
• 2.2.5 缓蚀剂性能的电化学测试25-27
• 2.2.6 试片表面腐蚀形貌测试27-28
• 第三章 月桂基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价28-37
• 3.1 实验药品及仪器28-29
• 3.1.1 实验药品28
• 3.1.2 实验仪器28-29
• 3.2 月桂基咪唑啉（LAEM）合成工艺条件确定29-32
• 3.2.1 原料配比对LAEM缓蚀性能的影响29
• 3.2.2 酰化反应温度对LAEM缓蚀性能的影响29-30
• 3.2.3 酰化反应时间对LAEM缓蚀性能的影响30-31
• 3.2.4 环化反应温度对LAEM缓蚀性能的影响31
• 3.2.5 环化反应时间对LAEM缓蚀性能的影响31-32
• 3.3 1-（2-氨乙基）1苄基2月桂基咪唑啉季铵盐（LAEBMQS）的合成32-35
• 3.3.1 季铵化试剂对月桂基咪唑啉季铵盐缓蚀性能的影响32-33
• 3.3.2 LAEM与氯化苄摩尔比对LAEBMQS缓蚀性能的影响33
• 3.3.3 季铵化反应温度对LAEBMQS缓蚀性能的影响33-34
• 3.3.4 季铵化反应时间对LAEBMQS缓蚀性能的影响34-35
• 3.4 LAEBMQS红外表征35
• 3.5 本章小结35-37
• 第四章 油酸基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价37-46
• 4.1 实验药品及仪器37-38
• 4.1.1 实验药品37
• 4.1.2 实验仪器37-38
• 4.2 油酸基咪唑啉（OAEM）合成工艺条件确定38-41
• 4.2.1 原料配比对OAEM缓蚀性能的影响38
• 4.2.2 酰化反应温度对OAEM缓蚀性能的影响38-39
• 4.2.3 酰化反应时间对OAEM缓蚀性能的影响39-40
• 4.2.4 环化反应温度对OAEM缓蚀性能的影响40
• 4.2.5 环化反应时间对OAEM缓蚀性能的影响40-41
• 4.3 1-（2-氨乙基）1苄基2油酸基咪唑啉季铵盐（OAEBMQS）的合成41-44
• 4.3.1 季铵化试剂对油酸基咪唑啉季铵盐缓蚀性能的影响41-42
• 4.3.2 OAEM与氯化苄摩尔比对OAEBMQS缓蚀性能的影响42
• 4.3.3 季铵化反应温度对OAEBMQS缓蚀性能的影响42-43
• 4.3.4 季铵化反应时间对OAEBMQS缓蚀性能的影响43-44
• 4.4 合成产物红外表征44
• 4.5 本章小结44-46
• 第五章 油田注入水系统缓蚀剂研究及其应用性能评价46-56
• 5.1 实验药品及仪器46
• 5.1.1 实验药品46
• 5.1.2 实验仪器46
• 5.2 油田注入水系统缓蚀剂研究46-49
• 5.2.1 OAEBMQS含量与缓蚀性能的关系47
• 5.2.2 1227 含量与缓蚀性能的关系47-48
• 5.2.3 OP-10 含量与缓蚀性能的关系48
• 5.2.4 硫脲含量与缓蚀性能的关系48-49
• 5.3 油田注入水系统缓蚀剂配方优化49-50
• 5.4 油田注入水系统缓蚀剂应用性能评价50-52
• 5.4.1 油田注入水系统缓蚀剂加量与缓蚀性能的关系50-51
• 5.4.2 温度对复合缓蚀剂缓蚀性能的影响51-52
• 5.4.3 腐蚀介质pH值对缓蚀性能的影响52
• 5.5 油田注入水系统缓蚀剂电化学测试52-54
• 5.6 油田注入水系统缓蚀剂溶解分散性测试54
• 5.7 电镜扫描测试结果54-55
• 5.8 本章小结55-56
• 第六章 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文61-62

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本文编号：698086