CN100424228C - 一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂 - Google Patents

一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂 Download PDF

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Abstract

一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂，其特征在于它含有OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，这些组分的重量比例范围依次分别是4-6、3-6、4-7、3-7、1-4。制备时，称取OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，向六偏磷酸钠或多聚磷酸钠加少量水，再加入硫酸锌，充分混匀，然后加入葡萄糖酸钙、OPP4和HEDP，搅拌，成膏。本发明的缓蚀阻垢剂缓蚀效率高，并能阻垢，制备时操作简单，使用方便，不仅适用于常温常压的高矿化度盐水中，也适用于高温高压动态条件下的无固相复合盐水钻井液中。

Description

一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂
技术领域
本发明涉及一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂。
背景技术
缓蚀剂的使用已有100多年的历史，是一种使用方便、成本低的防护技术。但是适用于高矿化度介质(海水、卤水、地下水、钻井/完井液等)的性能好的缓蚀剂却没有。并且为了阻垢，现有的缓蚀剂用于高矿化度水时，往往需要另外加入阻垢剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、无毒、廉价的抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂，它能同时解决缓蚀和阻垢问题。
一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂，其特征在于它含有OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，这些组分的重量比例范围依次分别是4-6、3-6、4-7、3-7、1-4。
上述缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于称取OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，向六偏磷酸钠或多聚磷酸钠加少量水，再加入硫酸锌，充分混匀，然后加入葡萄糖酸钙、OPP4和HEDP，搅拌，成膏。
本发明的缓蚀阻垢剂缓蚀效率高，并能阻垢，制备时操作简单，使用方便，不仅适用于常温常压的高矿化度盐水中，也适用于高温高压动态条件下的无固相复合盐水钻井液中。
具体实施方式
实施例1
本发明的缓蚀阻垢剂含有五个组份。制备时，分别称取OPP445.6g、葡萄糖酸钙52.3g、六偏磷酸钠49.8g、硫酸锌57.2g、HEDP 17.8g。向六偏磷酸钠加28g水，再加入硫酸锌，充分混匀，然后加入葡萄糖酸钙、OPP4和HEDP，搅拌，制成本发明的膏状缓蚀阻垢剂(简称SWC-1)250g。
做碳钢的缓蚀阻垢试验时所用的溶液为2种，一种是不加缓蚀阻垢剂的空白卤水，第二种是加入上述制备的缓蚀阻垢剂的卤水。实验材料为G105碳钢，规格为：50mm×10mm×3mm。所用碳钢按惯例经打磨、自来水冲洗、酒精冲洗、冷风干燥后，放置在装有硅胶干燥剂的干燥器内24以后备用。
实验采用失重法，该法是根据试样在腐蚀前后的重量变化来测定腐蚀速率的。为方便各次不同实验及不同试样的数据能够相互比较，通常采用单位时间内单位面积上的失重变化表征平均腐蚀速率g·m2·d1。
计算公式为：v＝(W0-W1-W2)/At
式中：V-试样腐蚀速率(g·m-2·d-1)；A-试样面积(m2)；t-实验周期(d)；W0-试样原始重量(g)；W1-实验并除去腐蚀产物后试样的重量(g)；W2-清除腐蚀产物时同样尺寸同种材料空白试样的校正失重(g)。
使用下式计算缓蚀剂的缓蚀率：
I E＝(1-V/V0)×100％
式中：I E-缓蚀剂的缓蚀率(％)；V-加入缓蚀阻垢剂后试样的腐蚀速率(g·m-2·d-1)；V0-空白卤水中试样的腐蚀速率(g·m2·d-1)。
测定的实验结果如下：本发明的缓蚀阻垢剂在卤水中的浓度为150ppm，温度为80℃时，静止条件下对G105碳钢的缓蚀率为90％。
实施例2
所用的缓蚀阻垢剂含有的五个组分OPP4、葡萄糖酸钙、多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP的重量为56.6g、40.0g、61.3g、31.5g、33.0g。向多聚磷酸钠加29g水，再加硫酸锌，充分混匀，然后加入葡萄糖酸钙、OPP4和HEDP，搅拌，制成本发明的膏状缓蚀阻垢剂SWC-1约250g。实验方法为失重法，同实施例1。实验条件：温度150℃，压力0.5MPa，搅拌棒转速为100r/min。在复合盐水钻井液中缓蚀阻垢剂的重量浓度为4000ppm时，对G105钢的缓蚀率为84％。
本发明不仅适用于常温常压条件，而且适用于高温高压动态条件，具有较高的缓蚀阻垢效果。经实验研究表明：OPP4和硫酸锌之间、OPP4和六偏磷酸钠之间存在明显的协同效应，而在硫酸锌和六偏磷酸钠之间的协同效应不明显。
实验结果表明，本缓蚀阻垢剂在常温常压高矿化度的卤水、海水或地下水中，当其总重量浓度为120-500ppm时，对碳钢的缓蚀率均在90％以上，阻垢效果良好；在高温高压动态条件下，当浓度为3000-5000ppm时缓蚀率大于80％。实验样品的表面未有孔蚀现象，未见结垢。

Claims (2)

1. 一种抑制碳钢腐蚀的缓蚀阻垢剂，其特征在于它含有OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，这些组分的重量比例范围依次分别是4-6、3-6、4-7、3-7、1-4。
2. 权利要求1所述的缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于称取OPP4、葡萄糖酸钙、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠、硫酸锌和HEDP，向六偏磷酸钠或多聚磷酸钠加少量水，再加入硫酸锌，充分混匀，然后加入葡萄糖酸钙、OPP4和HEDP，搅拌，成膏。
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