气井缓蚀剂多媒体ppt课件

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1、l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值高含硫气田气井缓蚀剂研究高含硫气田气井缓蚀剂研究研究报告研究报告l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值汇报提纲n一、项目概述一、项目概述n二、取得的主要阶段成果二、取得的主要阶段成果n三、三、效益分析及推广应用前景效益分析及推广应用前景n四、四、结论与建议结论与建议l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时

2、间价值一、项目概述一、项目概述l（一）立项背景（一）立项背景 考虑到高含硫气田井下高温高压且高含考虑到高含硫气田井下高温高压且高含H2S、CO2的恶劣腐蚀环境，高镍基合金虽然耐蚀性能较好，的恶劣腐蚀环境，高镍基合金虽然耐蚀性能较好，但价格过于昂贵，而抗硫钢很难满足生产需要，且但价格过于昂贵，而抗硫钢很难满足生产需要，且目前国内外的缓蚀剂很难达到耐高温的要求，故立目前国内外的缓蚀剂很难达到耐高温的要求，故立项开展新型高温气井缓蚀剂研究，解决井下管柱的项开展新型高温气井缓蚀剂研究，解决井下管柱的腐蚀问题。腐蚀问题。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值

3、，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值l（二）合同研究内容与实际完成情况对比（二）合同研究内容与实际完成情况对比年度年度任务年度考核指标完成情况20081、文献调研、产品收集2、国内外高含硫气田缓蚀剂样品分析3、高含硫气田气井缓蚀剂主体分子的设计及合成1、确定缓蚀剂主体分子结构2、建立缓蚀剂系统评价方法3、收集评价高温缓蚀剂20个1、国内外近30年文献和专利的调研 2、收集国内外缓蚀剂样品30多个，完成6种主要产品的结构分析和性能评价 3、建立了高温高压H2S/CO2缓蚀剂评价装置和系统评价方法，并对30多个缓蚀剂样品进行了性能评价，通过大量实验确定了井下高温缓蚀剂的主体结构与配体结构l资

4、金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值l（二）合同研究内容与实际完成情况对比（二）合同研究内容与实际完成情况对比年度年度任务年度考核指标完成情况20091、高含硫气田气井缓蚀剂复配单元的优选2、高含硫气田气井井筒条件下缓蚀剂对电化学腐蚀的抑制效果评价1、合成复配出高温缓蚀剂6个并评价其性能；2、完成缓蚀剂对电化学腐蚀的抑制效果评价 1、合成复配缓蚀剂20多个，评价了30多个药剂品种，基本确定了高酸性气田缓蚀剂复配单元的类型 2、完成缓蚀剂电化学腐蚀抑制效果评价试验20101、气井井筒条件下缓蚀剂对H2S应力开裂

5、的抑制效果评价2、缓蚀剂与溶硫剂的配伍性研究 1、全面完成缓蚀剂的合成复配及性能评价工作；2、缓蚀剂指标达到课题规定的指标1、完成缓蚀剂抑制H2S应力腐蚀性能评价试验；2、完成缓蚀剂的配伍性实验l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值l（三）合同要求指标与实际技术指标对比（三）合同要求指标与实际技术指标对比年度合同要求指标实际技术指标20082010（1）气井缓蚀剂缓蚀率90%、稳定性150；（2）缓蚀剂与溶硫剂配伍性良好（1）缓蚀剂缓蚀率96%、稳定性150；（2）缓蚀剂配伍性良好l资金是运动的价值，资金的

6、价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n1.现状现状调研调研与机理分析与机理分析 井下高温缓蚀剂系列，用于普通油气田和低酸性气田的井下高温缓蚀剂和酸化缓蚀剂的研究已经比较成熟，但对于高含硫酸性气田，国外采用的技术是在没有地层水并含有凝析油的条件下采用碳素钢+缓蚀剂进行防护，主要还是采取高镍基合金进行防护。我国也主要采用碳素钢+缓蚀剂防护技术。在缓蚀剂评价技术上，特别是对于点腐蚀、硫化物应力开裂和氢诱发裂纹等局部腐蚀抑制作用的评价方法和标准上，都还没有统一的国际和国家的标准，甚至行业标准也没有。有关的缓蚀剂评价方法和指标都是根据各自所

7、需来进行确定的。二、取得的主要阶段成果二、取得的主要阶段成果l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n缓蚀机理分析缓蚀机理分析 缓蚀剂中电负性高的缓蚀剂中电负性高的O、N、P、S等元素的亲水性极性基等元素的亲水性极性基团吸附于金属表面，可形成致密、完整的覆盖膜。团吸附于金属表面，可形成致密、完整的覆盖膜。咪唑啉季胺盐咪唑啉季胺盐喹啉衍生物喹啉衍生物l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1 初步筛选试验初步筛选试验 初步

8、确定将初步确定将喹啉类、吡啶类、工业釜渣和曼尼希碱类缓蚀剂喹啉类、吡啶类、工业釜渣和曼尼希碱类缓蚀剂主体作为进一步试验的研究对象。主体作为进一步试验的研究对象。缓蚀剂名称使用浓度（mg/L）平均腐蚀速度（mm/a）表面有无局部腐蚀表面膜完整性有无金属光泽油酸咪唑啉-14000.65有不连续有油酸咪唑啉-24000.74有不连续有环烷酸咪唑啉4000.89有不连续有硬脂酸咪唑啉4000.49有不连续无苯甲酸咪唑啉4001.53有不连续无吡啶-14000.2无连续有吡啶-24000.15无连续有喹啉-14000.17无连续有喹啉-24000.14无连续有工业釜渣4000.18无连续有制药工业釜渣4

9、000.26有连续有曼尼西碱-14000.35有不连续有曼尼西碱-24000.29有不连续有曼尼西碱-34000.43有不连续有改性萘4000.65无不连续有改性蒽4000.57无不连续有n2.气井气井缓蚀剂的制备与性能评价缓蚀剂的制备与性能评价试验条件：试验条件：90 ，H2S/CO2饱和，饱和，P110SS试片试片l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 2.2 模拟工况评价试验模拟工况评价试验 从结果从结果综合分析综合分析来看来看，喹啉类、吡啶类和工业釜渣具有良，喹啉类、吡啶类和工业釜渣具有良好的高温条

10、件下抗好的高温条件下抗H2S/CO2腐蚀的综合能力，可作为高温抗硫缓蚀剂的主体腐蚀的综合能力，可作为高温抗硫缓蚀剂的主体。缓蚀剂名称浓度mg/L试验温度平均腐蚀速度mm/y有无局部腐蚀表面膜状态吡啶-110001200.213轻微连续15001500.341有连续吡啶-210001200.197有不连续15001500.312有不连续喹啉-110001200.182无连续15001500.164无连续喹啉-210001200.142无连续15001500.182无连续工业釜渣10001200.212无连续15001500.231轻微连续曼尼希碱-110001200.356有不连续1500150

11、0.315有不连续曼尼希碱-210001200.372有不连续150015001501500.3210.321有有不连续试验条件试验条件：H2S分压分压3MPa，CO2分压分压2MPa，总压，总压30Mpa，模拟线速度：，模拟线速度：3米米/秒秒，介质：介质：30g/LNaCl+33g/LCaCl30g/LNaCl+33g/LCaCl2 2水溶液水溶液l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 新型新型缓蚀剂缓蚀剂主体的合成主体的合成 根据试验根据试验确定确定的喹啉、吡啶和工业釜渣的喹啉、吡啶和工业釜渣缓

12、缓蚀剂主体蚀剂主体，通过化学改性并综合考虑，通过化学改性并综合考虑其其水溶性、配伍性、稳定性等多水溶性、配伍性、稳定性等多种因素，合成种因素，合成了几了几种种新型缓蚀剂。新型缓蚀剂。缓蚀剂名称温度浓度mg/l腐蚀速度（mm/y）局部腐蚀表面状态喹啉-a12010000.143局部轻微斑蚀较好15015000.152局部轻微斑蚀较好喹啉-b12010000.236斑蚀较差15015000.289斑蚀较差喹啉-c12010000.127无较好15015000.141无较好工业釜渣-a12010000.156局部轻微斑蚀较好15015000.194局部轻微斑蚀较好工业釜渣-b12010000.167

13、局部轻微斑蚀较好15015000.193局部轻微斑蚀较好工业釜渣-c12010000.231局部轻微斑蚀较好15015000.217局部斑蚀较好吡啶-a12010000.257斑蚀差吡啶-b12010000.226局部斑蚀差15015000.238斑蚀差l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值结果表明结果表明：喹啉改性缓蚀剂的综合性能最好，工业釜渣改性化合物喹啉改性缓蚀剂的综合性能最好，工业釜渣改性化合物性能优于吡啶的改性化合物。从实用和经济因素考虑，我们性能优于吡啶的改性化合物。从实用和经济因素考虑，我们确

14、定将确定将喹啉和工业釜渣的改性化合物作为高温抗硫缓蚀剂主体喹啉和工业釜渣的改性化合物作为高温抗硫缓蚀剂主体喹啉喹啉-150 喹啉喹啉-120 釜渣釜渣-150 釜渣釜渣-120 吡啶吡啶-150 吡啶吡啶-120l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.4 缓蚀剂缓蚀剂配体的筛选配体的筛选 试验条件缓蚀配体名称T=90，PH2S=饱和PCO2=1.5MPaP总=10MPaT=120，PH2S=1.5MPaPCO2=1.5MPaP总=10MPaT=150，PH2S=MPa，PCO2=1.5MPa，P总=10M

15、Pa结论乌洛托品差否硫脲类化合物好差否长链脂肪酸改性物好较好较好否炔醇类化合物好好好可用碘化物好好较好可用蚁酸类衍生物好较好较好否有机胺好好较好可用表面活性剂-1好好较差否表面活性剂-2好好好可用表面活性剂-3好好好可用实验材料：抗硫钢，模拟普光气田产出水l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.5 气井缓蚀剂气井缓蚀剂GWS产品的形成产品的形成 在大量的缓蚀剂主体和配体的筛选试验在大量的缓蚀剂主体和配体的筛选试验的基础上，结合缓蚀率、抗局部腐蚀能力、水溶性、稳定性和的基础上，结合缓蚀率、抗局部腐蚀能力、水

16、溶性、稳定性和配伍性配伍性等综合等综合因素，研究出综合因素较佳的因素，研究出综合因素较佳的GWS-1和和GWS-2两种高温、高抗硫缓蚀剂两种高温、高抗硫缓蚀剂物性描述：物性描述：GWS-1和和GWS-2两种缓蚀剂均为液体，呈棕红色，开口闪点两种缓蚀剂均为液体，呈棕红色，开口闪点 45，且均为水包油型分散微胶体，在水、甲醇和乙醇中易溶。，且均为水包油型分散微胶体，在水、甲醇和乙醇中易溶。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值缓蚀剂名称100120150备注腐蚀速率mm/a缓蚀率%腐蚀速率mm/a缓蚀率%腐蚀速

17、率mm/a缓蚀率%GWS-10.082（添加浓度 400mg/L）97.40.091（添加浓度 700mg/L）98.80.102（添加浓度 1500mg/L）98.3试片表面光亮，无斑蚀和点蚀GWS-20.069（添加浓度 400mg/L）98.20.097（添加浓度 700mg/L）98.40.114（添加浓度 1500mg/L）97.8GWS-1和和GWS-2气井缓蚀剂性能评价：气井缓蚀剂性能评价：GWS-1,100 GWS-2,100 WS-1,120 GWS-2,120 GWS-1,150 GWS-2,150 l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的

18、推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值GWS-1在在 100（左）和（左）和150（右）条件下成膜的（右）条件下成膜的SEM形貌形貌GWS-2GWS-2在在 100100（左）和（左）和150150（右）条件下成膜的（右）条件下成膜的SEMSEM形貌形貌SEM分析：分析：两种缓蚀剂都能在高温下形成较致密的膜，两种缓蚀剂都能在高温下形成较致密的膜，且且在基在基体表面的附着力较强，其中，体表面的附着力较强，其中，GWS-2形成的膜相对较光滑。形成的膜相对较光滑。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价

19、值2.6 配伍性评价配伍性评价：两种缓蚀剂水溶性均良好，未出现沉淀物等杂质两种缓蚀剂水溶性均良好，未出现沉淀物等杂质 GWS-1 GWS-1缓蚀剂溶于水形貌缓蚀剂溶于水形貌 GWS-2 GWS-2缓蚀剂溶于水形貌缓蚀剂溶于水形貌l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值缓蚀剂与溶硫剂的配伍性试验缓蚀剂与溶硫剂的配伍性试验试验条件：试验条件：缓蚀剂缓蚀剂GWS2(1500PPM)，溶硫剂，溶硫剂R1(1000PPM)，其余试验条件同模拟工况其余试验条件同模拟工况试验结果：腐蚀速率为试验结果：腐蚀速率为0.112m

20、m/a（配伍前为（配伍前为0.114mm/a）。）。试验试验结论：缓蚀剂和溶硫剂结论：缓蚀剂和溶硫剂R1配伍性良好，对缓蚀率基本没有影响。配伍性良好，对缓蚀率基本没有影响。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n2.7 性能评价性能评价试验试验n（1）抗硫化物应力开裂腐蚀试验抗硫化物应力开裂腐蚀试验 缓蚀剂抗硫化氢应力腐蚀开裂性能评定试验：四点法 试验溶液:3%NaCl+3.3%CaCl2，试验温度与加药浓度：60时加注60ppm，150加注1500ppm，加注药剂均为GWS-1，PH2S：3MPa，PCO

21、2：2MPa,总压 30 MPa（用氮气调节）l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n试验试验结果结果 60SSC实验后试件形貌 150SSC实验后试件形貌 空白试样从从60和和150的的SSC试验结果来看，试验结果来看，空白试样发生了断裂，而添加缓蚀剂空白试样发生了断裂，而添加缓蚀剂后，试件均没有发生断裂，且表面腐后，试件均没有发生断裂，且表面腐蚀有所降低，说明缓蚀剂对抗蚀有所降低，说明缓蚀剂对抗SSC腐腐蚀有较好的效果。蚀有较好的效果。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随

22、时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值n（2）缓蚀剂电化学试验缓蚀剂电化学试验 抗渗氢性能试验抗渗氢性能试验：GWS1和和GWS2两种缓蚀剂都具有优异的防止两种缓蚀剂都具有优异的防止氢扩散的能力，其中氢扩散的能力，其中GWS1达到了达到了93%，GWS2达到了达到了90%以上，以上，这也表明形成的缓蚀剂膜具有很高的吸附强度和连续完整性这也表明形成的缓蚀剂膜具有很高的吸附强度和连续完整性抗渗氢性能试验装置抗渗氢性能试验装置两种两种缓蚀剂的电化学氢扩散试验曲线缓蚀剂的电化学氢扩散试验曲线l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值

23、的这部分资金就是原有资金的时间价值抗电偶腐蚀试验抗电偶腐蚀试验：GWS1和和GWS2都具有优良的抗电偶腐蚀的能力，都具有优良的抗电偶腐蚀的能力，120 时时其抑制电偶腐蚀的能力其抑制电偶腐蚀的能力分别为分别为73%和和67%，均，均可可有效减轻高有效减轻高温井下的电偶腐蚀。温井下的电偶腐蚀。GWS-190400mg/LGWS-11201000mg/LGWS-290400mg/LGWS-21201000mg/L腐蚀速度达到稳定时的电偶腐蚀数据腐蚀速度达到稳定时的电偶腐蚀数据电偶对（P110-G3）90 120 空白 GWS-1（400mg/L）GWS-2（400mg/L）空白 GWS-1（100

24、0mg/L）GWS-2（1000mg/L）腐蚀速度（mm/a）1.380.340.412.150.560.69缓蚀率（%）75.470.373.967.9l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值三、三、效益分析及推广应用前景效益分析及推广应用前景（一）效益分析（一）效益分析 高含硫气田井下油管采用高含硫气田井下油管采用镍镍基合金基合金G3材材质质，单单井按井按5500米，米，13.6吨吨/米米计计，单单价按价按45万元万元/吨，吨，则则每口井每口井仅仅G3材材质质需需3360多万元，若采用多万元，若采用P11

25、0SS+缓蚀剂缓蚀剂方案，方案，P110SS单单价按价按0.8万元万元/吨，吨，缓蚀剂缓蚀剂按按20吨吨/年加年加注，注，单单价按价按3万元万元/吨吨计计，以，以10年估算，年估算，则则成本成本约为约为660万元，万元，单单井可井可节节约约成本成本2700多万元。多万元。（二）推广（二）推广应应用前景用前景 项项目研究形成的高含硫气田气井目研究形成的高含硫气田气井缓蚀剂缓蚀剂防防护护技技术术，可在大湾、毛，可在大湾、毛坝坝区区块块或其它高含硫油气田井下系或其它高含硫油气田井下系统统推广推广应应用，具有广泛的用，具有广泛的应应用前景。用前景。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是

26、时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值四、结论与建议四、结论与建议（一）（一）创创新点新点 1、建立了高温高、建立了高温高压压H2S/CO2缓蚀剂评缓蚀剂评价装置和系价装置和系统评统评价方法价方法 2、利用分子、利用分子结结构构设计设计和正交和正交试验试验合成并复配出高含硫气井合成并复配出高含硫气井缓缓蚀剂蚀剂，缓蚀缓蚀率在率在96%以上，耐温以上，耐温150，在国内属技，在国内属技术领术领先水先水平。平。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值（二）（二）结论结论 1、通、

27、通过试验过试验确定了确定了喹喹啉、吡啉、吡啶啶和工和工业业釜渣等气井釜渣等气井缓蚀剂缓蚀剂主体成主体成分，并分，并筛选筛选出炔醇出炔醇类类化合物、有机胺和表面活性化合物、有机胺和表面活性剂剂等等缓蚀剂缓蚀剂配配体成分。体成分。2、形成、形成GWS系列系列缓蚀剂产缓蚀剂产品小品小样样，其，其缓蚀缓蚀率均在率均在97%以上，抗以上，抗硫化物硫化物应应力开裂性能良好，抗渗力开裂性能良好，抗渗氢氢性能达到性能达到90%以上，抑制以上，抑制电电偶腐偶腐蚀蚀能力在能力在70%以上。以上。3、气井、气井缓蚀剂缓蚀剂与溶硫与溶硫剂剂配伍性良好。配伍性良好。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 （三）存在（三）存在问题问题及下步建及下步建议议由于缺乏中由于缺乏中试试条件，制条件，制备备的的缓蚀剂难缓蚀剂难以以现场应现场应用。建用。建议议开开展中展中试试验试试验。l资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值