本文關鍵詞：合水油田集輸供注水管線腐蝕原因分析及緩蝕劑的開發(fā)研究

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【摘要】：隨著油田注水開發(fā)規(guī)模的不斷加大以及注水管網(wǎng)使用年限的增加,合水油田集輸供注水管網(wǎng)系統(tǒng)的腐蝕問題近幾年內呈現(xiàn)出急劇加重趨勢,腐蝕防治問題已刻不容緩。弄清該類管線腐蝕發(fā)生的原因和規(guī)律,有針對性地進行腐蝕防治,以保障合水油田注水管道的安全連續(xù)運行。針對上述情況,本論文在這一方面開展了系統(tǒng)研究,取得了以下研究結果：(1)通過對合水油田注水水質及管線腐蝕產(chǎn)物的檢測,分析了注水水質的腐蝕性和腐蝕產(chǎn)物的成分,檢測分析結果表明：溶解氧腐蝕和CO2腐蝕是注水管線腐蝕的主要原因。而Cl-離子的大量存在對于點蝕的形成具有十分顯著的影響。同時,ca2+、Mg2+、細菌以及硫化物亦會對其產(chǎn)生十分微弱的腐蝕作用。(2)在此基礎上有針對性的選擇了4種常用的咪唑啉緩蝕劑,通過緩蝕劑評價實驗結果表明,4種初選緩蝕劑對于合水油田各注水管線均起到一定的緩蝕作用,其中IML-2的緩蝕效果相對較好；然后通過量子化學計算對其緩蝕行為和作用機理進行了初步探討,表明咪唑啉分子在金屬表面的吸附,受到物理吸附和化學吸附的混合作用,除此之外,咪唑啉的緩蝕性能主要是含氮的雜環(huán)和親水支鏈對金屬表面的作用效果。(3)以評價實驗中緩蝕性能最為良好的IML-2為先導,合成一種廣泛應用于油田管線防腐的綠色環(huán)保型咪唑啉季銨鹽CIH,并以CIH同SPC及TDAP進行復配,得到一種新型復配緩蝕劑NU。以單因素實驗為基準,由響應面法確定NU新型緩蝕劑的最佳復配比例為：CCIH:CSPC:CTDAP=162.00mg/L:80.02 mg/L:59.93 mg/L。此時,預測的ηJ、ηD可以分別達到92.2942%和93.4726%。同時,為了驗證預測結果和實際情況的相符性,在最佳復配條件下對NU新型緩蝕劑的緩蝕效果進行了驗證試驗,結果表明吻合度良好,說明利用響應面法得到的NU新型緩蝕劑的最佳復配條件準確可靠,對合水油田注水管線的腐蝕起到良好的緩蝕效果。
【關鍵詞】：注水管線 腐蝕機理 量子化學 緩蝕劑評價 響應面法 復配
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE988.2;TG174.42
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 論文的研究背景及意義8-10
• 1.2 金屬管線腐蝕理論及防護概論10-15
• 1.2.1 國內外集輸系統(tǒng)腐蝕研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 管道內腐蝕機理10-13
• 1.2.3 國內外防腐措施研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 緩蝕技術的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 咪唑啉緩蝕劑的研究18-19
• 1.4.1 咪唑啉緩蝕劑及其合成方法18-19
• 1.4.2 咪唑啉緩蝕劑的研究現(xiàn)狀及應用進展19
• 1.5 論文研究內容與思路19-21
• 第二章 注水管線腐蝕原因研究21-26
• 2.1 注水水質檢測與分析21-23
• 2.2 腐蝕產(chǎn)物檢測與分析23-25
• 2.2.1 灼燒殘渣檢測與分析23
• 2.2.2 腐蝕形貌的檢測與分析23-24
• 2.2.3 XRD檢測與分析24-25
• 2.3 本章小結25-26
• 第三章 咪唑啉類緩蝕劑的優(yōu)選與基礎理論研究26-45
• 3.1 實驗試劑與儀器26-27
• 3.2 緩蝕效果測定方法27-31
• 3.2.1 腐蝕速率的測定28-29
• 3.2.2 緩蝕效果的表示方法29-31
• 3.3 咪唑啉緩蝕劑的量子化學研究31-34
• 3.3.1 密度泛函理論31-33
• 3.3.2 Gaussian03W軟件33
• 3.3.3 計算方法33-34
• 3.4 結果與討論34-43
• 3.4.1 咪唑啉緩蝕劑緩蝕效果分析34-35
• 3.4.2 咪唑啉緩蝕劑量子化學計算35-43
• 3.5 本章小結43-45
• 第四章 復配緩蝕劑的開發(fā)及優(yōu)化研究45-60
• 4.1 實驗試劑和儀器45-46
• 4.2 CIH的合成和表征46-48
• 4.2.1 CIH的合成46-47
• 4.2.2 產(chǎn)物的表征47-48
• 4.3 NU復配緩蝕劑的開發(fā)研究48-59
• 4.3.1 單因素實驗48-52
• 4.3.2 響應面法優(yōu)化實驗研究52-59
• 4.4 本章小結59-60
• 結論與建議60-61
• 結論60
• 建議60-61
• 參考文獻61-69
• 攻讀碩士學位期間取得的主要研究成果69-70
• 致謝70

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本文編號：912029