王庆东
鲁胜石油开发有限责任公司鲁升管理区，东营257077
摘要：针对某油田海管服役工况，采用高温高压动态模拟实验方法对4种缓蚀剂的缓蚀效果进行研究。结果表明：未添加缓蚀剂情况下，X65钢的腐蚀速率高达0.5587mm/y，远远高于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）要求，需要加注缓蚀剂。添加4种缓蚀剂后，X65钢的腐蚀速率明显降低，腐蚀速率分别为：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能够满足腐蚀速率低于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）的要求。3种缓蚀剂按缓蚀效率从高到低排序为： C、B、A。
关键词：X65，缓蚀剂，腐蚀速率，缓蚀效率
0前言
实践证明，合理添加缓蚀剂是防止高酸性油气对碳钢和低合金钢设施腐蚀的一种有效方法[1-2]。缓蚀剂对应用条件的选择性要求很高，针对性很强。不同的介质或材料往往要求的缓蚀剂也不同，甚至同一种介质，当操作条件（如温度、压力、浓度、流速等）改变时，所采用的缓蚀剂可能也需要改变[3-5]。因此，为了正确选取适用于特定系统的缓蚀剂，不仅要考虑系统中介质的组成、运行参数及可能发生的腐蚀类型，还应按照实际使用条件进行必要的缓蚀剂评价实验。
1实验方法
采用3L高温高压FCZ磁力驱动反应釜进行实验。实验前腐蚀介质用高纯N2除氧24h以上，装配好试样后，继续通N2 2h以除去安装过程中进入溶液中的氧，然后关闭所有阀门升温至设定温度，并通入H2S和CO2混合气至所需分压，并持续通放2h。并在实验周期内第1、3、5、7天采用以上相同方法更替釜内气体的方法，保证实验过程腐蚀性介质的有效存在。实验完毕取出试样，用清水清洗，用无水乙醇浸泡5min，丙酮除油，吹干，根据标准SY/T 5273-2000中推荐方法用盐酸（分析纯）100mL+六次甲基四胺（分析纯）5g+去离子水配置成1000mL的酸洗液去除腐蚀产物。用失重法测量3个平行试样的均匀腐蚀速率，另外1个试样备用，可进行后续表面分析实验。称重电子天平型号Sartorius BS224S，精确到0.1 mg。腐蚀速率V（mm/y）计算公式如式（1-1）。
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2 实验结果及分析
表1-1为X65钢在某油田海管服役工况条件下腐蚀168 h后腐蚀速率和添加50ppm缓蚀剂的缓蚀效率。由图可见，未添加缓蚀剂情况下，X65钢的腐蚀速率高达0.5587mm/y，远远高于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）要求，需要加注缓蚀剂。添加3种缓蚀剂后，X65钢的腐蚀速率明显降低，腐蚀速率分别为：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能够满足腐蚀速率低于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）的要求。3种缓蚀剂按缓蚀效率从高到低排序为：C、B、A。
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图1-1为X65钢在某油田海管服役工况条件下腐蚀168 h后腐蚀宏观形貌。由图可见，未添加缓蚀剂、添加A#缓蚀剂后的试样表面腐蚀产物膜厚而疏松，腐蚀较为严重；而添加缓蚀剂B#和C#的试样表面腐蚀产物膜较薄，腐蚀相对轻微。去除腐蚀产物膜后4种条件下试样表面均未发现明显的点蚀和局部腐蚀现象，可见4种条件下X65钢均典型的全面腐蚀。
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图1-2为X65钢在某油田海管服役工况条件下腐蚀168 h后腐蚀微观形貌。由图可见，未添加缓蚀剂条件下试样表面腐蚀腐蚀较严重，已完全观察不到打磨痕迹。添加3种缓蚀剂后X65钢的腐蚀均有所减缓，添加缓蚀剂B#、C#的试样表面能够明显观察到打磨痕迹，说明B#和C#缓蚀剂缓蚀效果较好，与腐蚀速率结果一致。
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3 结论
（1）未添加缓蚀剂情况下，X65钢的腐蚀速率高达0.5587mm/y，远远高于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）要求，需要加注缓蚀剂。
（2） 添加3种缓蚀剂后，X65钢的腐蚀速率明显降低，腐蚀速率分别为：0.0802mm/y、0.0785 mm/y、0.0582 mm/y和0.0367mm/y，均能够满足腐蚀速率低于0.15 mm/y（根据海管设计腐蚀裕量与设计寿命计算）的要求。3种缓蚀剂按缓蚀效率从高到低排序为： C、B、A。
参考文献
[1] 张晓艳, 郭雷. 有机缓蚀剂研究的WoS文献综述[J]. 化工管理. 2020, (34)147-149+151
[2] 李耀龙, 刘云, 鄢晨, 金庭浩. 油气田开发过程中的缓蚀剂应用[J], 当代化工. 2019, (01)147-150
[3] 吴康, 吴瑞瑞, 颜黎栋. 油田注水系统腐蚀因素分析和缓蚀剂的研究进展[J]. 2020(10), 51-56
[4] 王静. 油田酸化缓蚀剂现状与发展趋势[J]. 化学工程与装备. 2020,(09)75-76+79
[5] 王永峰，陈磊. 论缓蚀剂的作用机理及应用发展[J], 科技经济导刊, 2020, (14)128-129