油管复合钝化成膜影响因素实验研究

发布时间：2017-12-08 15:00

  本文关键词：油管复合钝化成膜影响因素实验研究

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【摘要】：受油田现场制氮工艺限制,向地层注入的氮气中含有2%~5%的氧气,这导致油管出现腐蚀、甚至严重腐蚀。由于尚未对油管复合钝化成膜影响因素形成系统、全面的认识,相关防腐工艺的推广与应用受到制约。因此,开展油管复合钝化成膜影响因素实验研究,有助于优化油管复合钝化成膜配方和确定成膜条件,有利于油气高效、经济开发。本课题以油管复合钝化膜为研究对象,引入扫描电子显微镜(SEM)和电子散射能谱仪(EDS)等先进观察技术和测试手段,并结合硫酸铜点滴实验、动(静)态腐蚀评价等,创新性地开展油管复合钝化膜影响因素、微观形貌、耐蚀性能和成膜规律研究,为油田现场应用奠定基础。课题研究过程中得到的具体成果如下:(1)通过改变成膜温度、成膜时间和成膜浓度等,对所形成的油管复合钝化膜进行直观观察和硫酸铜点滴实验,形成不同成膜条件对油管复合钝化成膜效果影响的认识(各影响因素重要程度排序:预膜温度醇水比固化温度预膜时间硅烷加入量固化时间pH值);通过醇水比、甲烷加入量、pH值三个因素的水平实验,结合正交试验结果,确定油管复合钝化成膜配方(醇水比为30:70,硅烷加入量为15g,pH=4)。(2)借助扫描电镜(SEM)得到不同成膜条件下油管复合钝化膜微观形貌图片,采用电子散射能谱仪(EDS)得到复合钝化膜与未经覆膜处理的钢试片表面主要元素成分及质量分数,确定最优成膜条件(预膜温度为90℃,固化温度为120℃,预膜时间为10min,固化时间为90min)。(3)采用盐水浸泡实验、中性盐雾实验、动(静)态腐蚀评价相结合的方法,较为系统地分析油管复合钝化膜、复合钝化膜和复合缓蚀剂复配使用的耐蚀性能,得到相应的复配工艺:在90℃环境温度下,注入浓度为1000mg/L的CHKH-5型复合缓蚀剂,在加药后72h~96h内耐蚀性能最强;超过96h后,应根据现场实际需要对缓蚀剂进行加注补量。(4)现场应用表明,复合钝化膜和CHKH-5型缓蚀剂复配使用能够满足油田现场防腐要求,两口试验井修井次数明显降低。本课题的研究成果得到了复合钝化配方与钝化工艺,证明了复合钝化工艺在在役油管防腐中的可行性,为以后油管复合钝化工艺的广泛应用与研究奠定基础。
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE988.2

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本文编号：1266783