咪唑啉及其衍生物在CO2腐蚀介质中的缓蚀行为研究进展.pdfVIP

维普资讯 2001年 9月 精 细 石 油 化 工 SPECIAI[TyPETROCHEMICALS 第 5期 咪唑啉及其衍生物 在 CO：腐蚀介质中的缓蚀行为研究进展 张玉芳 路 民旭 车爱兰 (中国石油天然气集 团公司石油管材研究所+西安 ．710065) 摘要：睐唑啉及其衍生物是成功用于油气田抗CO：腐蚀的缓蚀剂品种之一+近期选一领域的研究十分恬跃。 主要综述 了近年来 国内外有美睐唑啉及其桁生物缓蚀行为 的影响目素和建立缓蚀机理模型的研究进展_惜 · 况 关■词 ：咪唑啉及其衍生物 二氧化碳 缓蚀剂 缓蚀行为 缓蚀机理 模型 油井 随着高含CO 油气井的开发及回注CO 采 能对开发缓蚀剂新 品种有所帮助 油工艺的普遍应用，CO。腐蚀 已成为困扰油气工 1 咪唑啉殛其衍生物的缓蚀行为影响因素研究 业发展的普遍性重要问题之一。国内外的油田现 缓蚀剂对金属表面的作用机理．按其作用类 场应用经验表 明。加注缓蚀剂能大大延长油管的 型划分，可以涉及到分子界面吸附、阻化效应、基 使用寿命 。如：美国路易斯安那州Tuscaloosa地 团覆盖效应、氢键缔合效应及化学键舍等多方面； 区的热气井 ，采用连续注入油溶性缓蚀剂的方法． 若从宏观角度划分 ，则主要归结为分子结构因素 使得油管寿命从两个月延长到 15年 ，我国的华北 和环境介质因素两大方面。就咪唑啉及其衍生物 油田采用 WSI一02缓蚀剂 ．使油管寿命从两个月 而言，它对金属的缓蚀作用效果好坏，关键在于； 延长到 6年以上 多年来加注缓蚀剂已成为一种 1)膜形成过程 中咪唑咻亲水官能团和疏水基碳链 经济有效且十分灵活的油田防腐蚀主导技术 ， 长度的作用强度}2)形成膜的厚度 (单层 、双层及 据文献报道，在众多的抗 CO 缓蚀剂品种 多层)；3)形成膜 的稳定性}4)咪唑咻在溶液 中的 中，眯唑咻及其衍生物的缓蚀性能最为优 良．它于 水解性。 1949年首次在美 国获得专利 ]，目前已被成功地 1．1 分子结构 因素影响 用于多个含 CO 的油气 田。关于咪唑啉在钢铁表 1．1．1 疏水基碳链长度的影响 面的缓蚀机理研究，国内外学者已进行 了许多工 在缓蚀剂分子结构中，疏水基碳链长度是影 作，从早期的吸附类型判别、吸附模型建立到近期 响其缓蚀性能的主要因素之一．碳链长度决定着 的官能团作用机理、形成膜厚度、膜的稳定性等都 缓蚀剂分子对金属表面的覆盖面积。就眯唑啉及 有所涉足。尽管如此，但有关咪唑咻在较真实的油 其衍生物而言，SuzukiK口认为，在 以一缩二乙二 田环境下的缓蚀机理研究仍很薄弱．特别是味唑 胺基为亲水基时，在 C～c。e的各种直链烷基疏水 咻结构中疏水基碳链长度、亲水基官能 团的电子 基中．以c。直链烷基咪唑啉的缓蚀效果最佳，其 密度 、最小有效浓度 、以及味唑啉缓蚀剂的水解作 临界浓度最小 这一结果与RamachandranS一的 用等研究很少。为了进一步开发更为有效的缓蚀 研究结论一致。然而，最近JovancicevicVE]‘利用 剂产品，对 目前所使用的咪唑啉缓蚀剂 的缓蚀机 线性极化 电阻(LPR)法和旋转圆盘电极 (RCE)法 理研究就显得尤为重要。 对C ～c各种直链烷基疏水基咪唑啉在CO 盐 作者主要对影响咪唑啉及其衍生物缓蚀性能