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RO-10-03 酸化缓蚀剂

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产品描述

  一、产品简介

 

  酸化是油气田增产增注的重要措施,在使用工业中得到广泛应用。但酸化过程中酸液对管线和设备都会产生严重腐蚀,还会对底层造成潜在的危害。为减轻酸液腐蚀,保证酸化施工顺利进行,最经济有效的方法是向酸化液中添加高效酸化缓蚀剂。

 

  针对现场工况产品分为:

 

  高温酸化缓蚀剂,适用工况为120℃-160℃;

 

  中温酸化缓蚀剂,适用工况为90℃-120℃;

 

  低温酸化缓蚀剂,适用工况为50℃-90℃。

                  

 

  二、缓蚀机理

 

  从分子动力学角度分析知道,在不同温度环境中分子之间的运动变化相差很大,也直接影响了缓蚀剂的吸附和脱附;特备是在高温环境下,这种吸附和脱附会失去平衡,加上酸液分子的参与,更加加剧了这种不平衡,使得缓蚀剂无法有效地抑制酸液分子浸入金属基体,造成管材的腐蚀。因此通过设计技术研发思路,以美国陶氏化学公司改性产品美国哈里伯顿公司DCA-17007和德国巴斯夫股份公司产品Basocorr pp为蓝本,开发出一种高分子聚合物季铵盐,满足酸化施工要求。

 

  该产品属混合型缓蚀剂。其主要成分为季铵盐,复配含N、S、O等有机杂环化合物、丙炔醇、碘化物等其它协同组分。其吸附机理为:高分子聚合物季铵盐中的π键能与铁原子的空轨道配位,在铁表面形成单吸附膜,同时季铵盐阳离子能与铁表面发生静电吸附,从而能增强其与铁表面的吸附作用,但其对温度变化较为敏感,在高温情况下容易脱附,需要复配其它增效剂弥补这个缺陷。因此,有机杂环化合物中的N、S、O等原子与Fe的d电子轨道形成配位键而吸附在铁表面增强了吸附膜的形成,同时,这些原子在酸溶液中能质子化形成阳离子,对铁的阴极起到一定的保护作用,使铁表面局部带正电而排斥溶液中的H+。这时有会出现新的问题,有机杂环化合物中的N、S、O等原子上的孤对电子进入铁原子(离子)杂化的dsp空轨道形成配位键后,铁表面的电位相对较正,较难进一步吸附季铵盐阳离子,此时,又可以通过加入的KI(CuI)在溶液中能产生I-,被正电性的铁表面吸附,使其带上负电荷,有利于季铵盐分子在铁表面再次发生特性吸附,从而使得缓蚀效果明显提高。

 

  三、创新点

 

  提出空间多分子层竞争吸附模型;

 

  能够同时抑制不同材质的腐蚀,减缓或减小不同材质之间的电偶腐蚀。

 

  四、产品优势

 

  和其它同类产品相比较,该产品具有加量小、腐蚀速率更低的特点;

 

  和其它同类产品相比较,该产品分散均匀致密,在高温强酸条件下不会发生局部腐蚀。

 

  五、依据标准

 

  Q/SY XJ0041-2001《油田用酸化缓蚀剂试验方法及评价指标》

 

  SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》

 

  六、药剂物性指标

 

项目

高温/中温酸化缓蚀剂

低温酸化缓蚀剂

外观

棕红色均匀液体

棕红色均匀液体

pH

1.00-3.00(实测1.84/1.95

2.00-4.00(实测3.19

密度(g/cm3

0.8-1.0(实测0.984/0.945

0.8-1.0(实测0.952

分散性

与其他表面活性剂配伍良好

与其他表面活性剂配伍良好

配伍性

在酸液中分散均匀

在酸液中分散均匀

腐蚀速率(g/m2·h

2.0

20% HCl+1%药剂, 90,4h

2.0

15% HCl+0.5%药剂, 50,4h

 

  七、室内腐蚀评价

  通过室内可知,高温/低温酸化缓蚀剂均表现出良好的缓蚀性能,腐蚀实验后钢片表面无局部腐蚀现象,且金属光泽饱满。结合腐蚀速率,均属于效果最好的I级酸化缓蚀剂。

 

  八、使用方法

 

  可在浓酸中添加本酸化缓蚀剂后再稀释成所需浓度的酸液,也可直接加入到酸液中,搅匀后即可按酸化工艺要求进行相关操作。加注质量浓度浓度为0.5%-1.0%酸液浓度过大,应在技术人员的指导下适当加大缓蚀剂用量。

 

  九、适用范围

 

  本产品适用于油气井、注水井酸化施工工艺中的管线、设备的腐蚀防护,该产品对N80、P110钢及含Cr油管材料在160℃以下的酸化环境中均有良好的防护效果。

 

  十、安全技术说明

 

     第一部分:危险性概述

 

侵入途径

接触、吸入、食入

健康危害

本品略带刺激性气味,有轻微腐蚀性

环境危害

对水体、土壤可造成轻微污染

燃爆危险

不易燃易爆

 

   第二部分:接触控制/个体防护

        

工程控制

生产过程密封,保持通风

呼吸系统防护

一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具

眼睛防护

一般不需特殊防护。必要时,戴化学安全防护眼镜

身体防护

穿工作服,工作鞋

手防护

戴耐酸碱乳胶手套

其他防护

工作现场严禁吸烟,避免长期反复接触

 

   第三部分:稳定性与反应活性

 

稳定性

稳定

禁配物

还原剂、碱及其化合物

避免接触的条件

受热,光照

聚合危害

无资料

分解产物

无资料

  十一、包装和储运

 

  1.本品用200L塑料桶或根据用户要求包装。

 

  2.性能稳定,运输安全。

 

  3.本品应存放于阴凉、干燥、通风的库房中。

 

  4.有效期为一年。

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