油水交替润湿环境中碳钢缓蚀机理研究

作     者：王健 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：郑树启;韩霞;王子明

授予年度：2016年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：碳钢 油水交替润湿 CO2腐蚀 原油粘度 缓蚀剂 

摘      要：碳钢是石油和天然气工业最常用的管道结构材料,然而碳钢本身在CO环境中极易发生腐蚀。同时,随着国内油田进入开采后期以及CO驱油技术的应用推广,采出原油的含水量及CO含量大大增加,给油田集输系统的腐蚀控制带来了新的挑战。因此,研究碳钢在油水交替润湿环境中的CO腐蚀机理具有重要的现实意义。本文通过设计组装的油水交替润湿腐蚀试验装置,实现对地面集输系统中实际工矿的实验室模拟,提出一种用于油水交替润湿环境下的新型缓蚀剂评价方法;通过研究原油粘度、SEC-A缓蚀剂对碳钢CO腐蚀的影响,揭示了碳钢在油水交替润湿环境中的缓蚀机理。在油水交替润湿环境中,原油对碳钢的缓蚀性能主要由油品粘度决定。在0.04Pa·s-0.05 Pa·s之间,原油存在临界粘度值。当原油粘度低于临界粘度值时,原油的缓蚀性能良好;当原油粘度高于临界粘度值时,原油的缓蚀性能急剧降低;当原油粘度在低于或高于临界粘度值范围内变化时,原油的缓蚀性能变化不大。当油相为轻质原油时,SEC-A缓蚀剂在油水交替润湿环境中的缓蚀率大大增加,缓蚀剂分子会在碳钢表面形成缓蚀剂分子层,与原油缓蚀起协同作用,促进轻质原油在金属表面成膜,极大提高缓蚀率,减缓碳钢腐蚀。