咪唑啉缓蚀阻垢剂的制备及性能评价

• 作者: 范冬艳 吴春平 赵明霞 杨睿 石伟 赖南君
• 来源期刊: 油气田地面工程
• 学科: 工学
• 关键词: 缓蚀阻垢剂;咪唑啉;CO2腐蚀;H2S腐蚀;结垢
• 年，卷（期）: 2025,（1）
• 所属期刊栏目: 完整性管理
• 页码范围: 62-69
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

为解决油田CO2/H2S腐蚀及结垢问题，以油酸和二乙烯三胺为反应底物合成咪唑啉中间体（MZ），利用曼尼希反应对MZ进行膦酸化改性，合成了兼具缓蚀阻垢性能的一体化药剂（MZ-P）。通过红外光谱及核磁共振氢谱对产物进行了结构表征，并通过静态阻垢法、动态失重法、电化学法、表面分析（疏水性测试、扫描电镜、腐蚀产物能谱分析）及量子化学分析等对MZ-P的缓蚀阻垢性能及机理进行了探究。MZ-P属于阳极型缓蚀剂，能够同时提供和接受电子，进而通过化学键和反馈键自发的吸附在N80钢表面，并形成疏水性的物理保护屏障，阻止腐蚀性离子侵入N80钢表面，达到缓蚀的目的。动态失重法研究表明：MZ-P在油田模拟采出水中对N80钢具有良好的缓蚀性能，在温度80℃、转速100 r/min、CO2分压3 MPa及H2S分压0.1 MPa条件下，质量浓度为200 mg/L的MZ-P对N80钢的缓蚀率可达到91.32%，腐蚀速率降低至0.062 mm/a。静态阻垢法研究表明：在80℃下，MZ-P质量浓度为200 mg/L时，对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别可达85.2%及83.9%。MZ-P具有良好的缓蚀能力和一定的阻垢能力，对解决油田腐蚀结垢问题有一定的指导意义。