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JX-Bo天然气缓蚀剂优化评测方案

【关键字】天然气井

【出   处】 2018年 1期

【收   录】中文学术期刊网

【作   者】刘 侠

【单   位】

【摘   要】  对JX-Bo缓蚀剂在天然气井腐蚀环境下保护效果以及天然气开采、脱水、净化过程所用助剂的影响提出了具体的评测方法。通过这一系列的评测,能够准确的评价所选缓蚀剂的各项


  对JX-Bo缓蚀剂在天然气井腐蚀环境下保护效果以及天然气开采、脱水、净化过程所用助剂的影响提出了具体的评测方法。通过这一系列的评测,能够准确的评价所选缓蚀剂的各项性能。为气田评估出一种真正优质的缓蚀剂。 JX-Bo缓蚀剂;保护过程;腐蚀环境;评测方法; optimization program evaluation on JX-Bo Gas inhibitor

  Key Laboratory of Auxiliary Chemistry & Technology for Chemical Industry,,Ministry of Education,Shaanxi University of Science & Technology, Shaanxi Xi/an 710021,China) the concrete evaluation methods on JX-Bo corrosion in natural gas wells under the protective effect of corrosive environment, as well as natural gas extraction、dehydration、, purification process the effect of additives used in. Through this series of evaluation, an accurate evaluation of the performance of the selected inhibitor. To evaluate a real high-quality field of corrosion inhibitor Key words:JX-Bo corrosion;Protection process ;Corrosive environment;Evaluation method MDEA(甲基二乙醇胺)为脱硫剂。为了防止水化物的形成,采用小站集中注醇(甲醇或乙二醇)工艺。缓蚀剂和甲醇一并注入井下,伴随天然气的采出,达到保护井管和井口到小站管线的目的。

  甲醇

小站 气井 集气总管 集气厂 净化厂 缓蚀剂 出厂

  脱水

  脱硫

  图1: 小站集中注醇(甲醇或乙二醇)工艺图

  如图1所示:天然气从气井采出,经脱水小站脱出凝结水,输送到集气总管,再经集气厂送入净化厂,经净化脱硫后成为商品天然气。由此可见,缓蚀剂不仅与湿天然气接触,还要和MDEA、甲醇、三甘醇等溶液接触。那么就必须确定缓蚀剂与这些溶液之间的影响关系。另外,从气井到净化厂长距离输送,缓蚀剂加注点、加注量的确定以及确定的方法也必须建立一套严密的评定体系。

  针对井下腐蚀、长距离管输管道保护以及缓蚀剂在天然气开采过程中与相关的助剂配伍等问题,结合JX-Bo缓蚀剂在长庆油田靖边采气厂防腐试验研究的经验,总结整理出一套科学可行的评测方案。

  < >对井下腐蚀防护作用分析方法研究[1] [2] [31]xialiu18@163.com; lnl1968415@126.com

  < >天然气缓蚀剂项目是原石油部针对靖边大气田的攻关项目,由长庆油田研究院组织,华北石油勘察设计研究院对JX-Bo天然气缓蚀剂做了“陕甘宁气田缓蚀剂配伍性试验研究报告”。长庆油田采气厂对该厂品做了井上评测试验。方法原理气田区块腐蚀状况调研单井数据收集试片挂吊及数量位置试片要求钢标准试片:规格为72.4±0.1mm×11.5±0.1mm×2.0±0.1mm;加工粗糙度为▽1.55,符合HG5-1526标准﹟钢试片:参照HG5-1526标准制造,规格为75.0mm×11.5mm×2.0mm,加工粗糙度不低于▽6.2.、16MnR钢试片: 参照HG5-1526标准制造,规格为75.0mm×11.5mm×2.0mm,加工粗糙度不低于▽6.2.挂片试验周期挂片试验条件记录试片后处理缓蚀剂加注腐蚀率计算缓蚀率计算缓蚀剂浓度的检测方法研究[5] [6]JX-Bo缓蚀剂的残余浓度,必须将从现场采集的油(气)水混合物在分液漏斗中进行分离,然后分别依据下列步骤进行测定。CH3COOH + HCLO4 CHCOOH2CLO4

  乙酸 高氯酸 乙酸合高氯酸

  在乙酸中,酰胺有与乙酸生成盐的倾向,在加入乙酸酐后,酸性更为显著,终点明显。用高氯酸的乙酸标准液滴定酰胺的反应,可视作高氯酸乙酰与酰胺生成盐。

RC-NH2 + CH3CO +CLO4 RCNH2CH3CO + CLO4

  酰胺 高氯酸乙酰 高氯酸乙酰合酰

  2.1.2试剂

  煤油(航空用);苯(分析纯);冰醋酸 (分析纯); 醋酸酐(分析纯);高氯酸(分析纯); 无水碳酸钠(分析纯);氯苯(分析纯甲基紫指示剂)

  2.1.3标准液配制:

  2.1.3.1 0.01N高氯酸的标准液配制:取0.85mL70%高氯酸与500mL冰醋酸混合,加入20mL醋酸酐,使其充分混合均匀,用冰醋酸混合,静置过夜。

  2.1.3.2 0.01N乙酸钠标准液配制:溶解0.53g无水碳酸钠于冰醋酸中,稀释到100mL静置过夜。在250mL三角烧瓶中加入煤油10mL苯20mL冰醋酸20mL然后用0.01N高氯酸-冰醋酸溶液滴定。用0.01N乙酸钠溶液标定高氯酸-冰醋酸溶液,以甲基紫为指示剂。

  2.1.3.3甲基橙指示剂配制:溶解30mg甲基紫于100mL氯苯中。

  2.1.4标准曲线绘制

  2.1.4.1称取不同量的JX-Bo缓蚀剂(2—50mL)分别置于150mL三角烧瓶中,加入煤油10mL苯20mL冰醋酸20mL,使缓蚀剂溶解。

  2.1.4.2加入甲基紫指示剂,用0.01N高氯酸-冰醋酸溶液进行滴定,滴定终点为紫色全部消失并变为蓝色。

  2.1.4.3绘制已知浓度的JX-Bo缓蚀剂与耗用0.01N高氯酸-冰醋酸之间的关系曲线.

  2.1.5油中JX-Bo缓蚀剂测定

  2.1.5.1、取含JX-Bo缓蚀剂油样10mL(从水中分离而得)加入250mL三角烧瓶,然后加入煤油10mL苯20mL冰醋酸20mL,充分混合均匀。

  2.1.5.2以甲基紫为指示剂,用0.01N高氯酸-冰醋酸滴定至紫色变为蓝色。记录高氯酸-冰醋酸消耗量。

  2.1.5.3在标准曲线图中对照出JX-Bo缓蚀剂的含量。

  2.2比色测定法-------测定水中JX-Bo缓蚀剂含量

  2.2.1方法原理:

  伯胺、仲胺、叔胺混合物的水溶液,可用比色法分别测定其含量,在pH值在3—4时,与甲基橙反应,生成溶解于有机溶剂的黄色络合物,由此可测定总胺量。

  2.2.2试剂与仪器

  氯化钾; 三水乙酸钠; 冰醋酸 ;甲基橙 ;三氯甲烷 (以上为分析纯)

  光电比色计 符合JB/T9367----1999

  2.2.3、标准液的配置

  2.2.3.1 乙酸钠缓冲液:溶解125gKCL和70g三水乙酸钠于500mL水中,加入300mL冰醋酸,然后用水稀释到1000mL(pH=3.55)。

  2.2.3.2 0.05%甲基橙溶液:称0.05g甲基橙溶解于100mL蒸馏水中即可.

  2.2.4标准曲线绘制

  2.2.4.1 取含JX-Bo缓蚀剂的水溶液2、6、10、14、18、22mL分别置于60mL分液漏斗中,分别加入20、16、12、8、4、0mL蒸馏水,并分别加入2mL乙酸钠缓冲液、2mL甲基橙溶液、10mL三氯甲烷。摇动五分钟;静置五分钟,在430----460毫微米下进行光度测定。

  2.2.4.2 称10mg缓蚀剂与60mL分液漏斗中,加煤油10mL,水10mL,摇动分液漏斗,静置五分钟后分出水溶液,煤油中的缓蚀剂用碱滴定量法测得,JX-Bo的总量减去煤油中的量即为水中的JX-Bo的含量。

  2.2.4.3 将分出的水溶液置于60mL分液漏斗中,加入2mL乙酸钠缓冲液,2mL0.05%甲基橙,10mL三氯甲烷。摇匀五分钟,静置五分钟,用光电比色计进行消旋度的测定,即可求得已知不同浓度的JX-Bo缓蚀剂百分含量与消旋度之间的关系曲线。

  2.2.5试样测量: 取未知浓度的JX-Bo缓蚀剂水溶液10mL置于60mL三角烧瓶中,加入2mL乙酸钠缓冲液,2mL0.05%甲基橙,10mL三氯甲烷。摇匀五分钟,静置五分钟,用光电比色计进行光度的测定,与关系曲线对比即可求得含量。

  根据井口缓蚀剂残余浓度,结合气液采出量可以确定缓蚀剂被带出的量,推断出添加缓蚀剂的周期和添加量。建立有效地井下防腐体系。JX-Bo缓蚀剂浓度测定法也适用于管道输送,通过分段浓度检测和对应的挂片缓蚀率,建立一套管输防腐距离与缓蚀剂浓度的关系图,为长距离输送管道防腐提供科学依据。

  3 缓蚀剂配伍性的评价

  < >JX-Bo缓蚀剂在井下缓蚀效能的评价体系,但是天然气在开采过程中除了用到缓蚀剂外还要应用到防冻剂甲醇、脱水剂三甘醇、脱硫剂MDEA以及消泡剂硅酮等。缓蚀剂的加入对这些助剂是否产生影响,对后续的工艺是否产生影响。为了确定这些因素是否存在,确立以下评测内容。以下项目在试验室进行试验测评:缓蚀剂与甲醇、三甘醇、MDEA互溶性和分散性评测[7] [8] [9]MDEA在生产过程中有接触,所以研究观察各自之间的互溶性、分散性具有非常重要的意义。互溶分散性,通过溶液的配制可以直观的观察到相互之间在混合溶解过程中有沉淀产生、有无气泡产生、混合液是否浑浊等等。1:100的比例配置,用试管摇匀静置后观察并记录观察结果。1:JX-Bo缓蚀剂与甲醇、三甘醇、MDEA互溶分散性 甲醇 完全溶解、无沉淀、无分层,溶液为淡黄色 三甘醇 完全溶解、无沉淀、无分层,溶液为淡黄色 完全溶解、无沉淀、无分层,溶液为淡黄色 3.2JX-Bo缓蚀剂对甲醇作用的影响[4]

< > 缓蚀剂类型

  缓 缓蚀剂甲醇溶液浓度

  (m (mg/L)

  加 加液量(g)

  压 压力(Mpa)

  介 介质温度(℃)

  天 天然气露点(℃)

  JX JX-Bo

  缓蚀剂

  0 0

  1 100

  2 200

  3 300

  Xx XXX

  通过露点检测,对比在没有缓蚀剂和缓蚀剂在各种添加量的露点降低幅度判断缓蚀剂对甲醇效能的影响程度。

< >缓蚀剂对三甘醇作用的影响[10]:由于缓蚀剂在三甘醇溶液中具有富集,所以在模拟试验中配置高含量的缓蚀剂溶液,放大试验效果,故缓蚀剂添加量选为2000、1000mg/L。湿天然气经三甘醇吸收所带水分放出,三甘醇溶液进入脱水塔脱出吸收的水分。依据脱出水量的多少判定缓蚀剂对三甘醇工作过程的影响 三甘醇脱水塔3: JX-Bo缓蚀剂对三甘醇作用的影响模拟装置示意3:缓蚀剂对三甘醇脱水效率影响统计分析表:序号

  介质状况

  缓蚀剂含量(mg/L)

  压力(Mpa)

  温度(℃)

  脱水温度时间(℃/min)

  脱水量(Ml)

  备注

  1

  湿天然气甲醇三甘醇

  0

  2

  湿天然气甲醇三甘醇缓蚀剂

  2000

  3

  湿天然气甲醇三甘醇缓蚀剂

  1000

  4

  通过脱水量对比,判定缓蚀剂对三甘醇脱水效果的影响。

  3.4JX-Bo缓蚀剂对MDEA脱硫、再生的影响

< > JX-Bo缓蚀剂对MDEA脱硫、再生的影响模拟装置MDEA脱除天然气中所含的硫化氢,缓蚀剂在天然气中仍然有残存余量,被MDEA吸收并在MDEA中富集,对MDEA脱硫效果通过模拟装置进行测评。序号

  介质状况

  缓蚀剂含量(mg/L)

  吸附条件

  脱硫条件(℃)

  脱硫量(mg)

  备注

  1

  干天然气 MDEA

  0

  4.8Mpa

  18℃

  常压127℃40min

  2

  干天然气MDEA缓蚀剂

  2000

  同上

  同上

  3

  天然气MDEA缓蚀剂

  1000

  同上

  同上

  4

  通过对比各种缓蚀剂量下的MDEA脱硫量,判定缓蚀剂对MDEA脱硫效果的影响。

  < >结论:三唑及其衍生物在工农业生产中的应用[J]池州师专学报, 2007,(03)

  [2] 肖怀斌. 气相缓蚀剂的研究与发展[J]材料保护, 2000,(01)

  [3] 叶庆. 含膦酰基的聚MA-AA-AMD阻垢缓蚀剂的制备及应用研究[D]福州大学, 2005 .

  [4] 顾明广. 油气田用气液两相缓蚀剂的开发[D]北京化工大学, 2005 .

  [5] 邹爱美. 盐酸介质中锌缓蚀剂的研制[D]辽宁师范大学, 2005 .

  [6] 杨小平,李再东,向伟,贺泽元,江开兰. 磨溪气田的腐蚀与复合缓蚀剂CZ3-1+CZ3-3的研制及应用[J]油田化学, 1998,(02

  [7] 喻学文. 环保型松香酰胺型水基防锈缓蚀剂的防锈性能评价[J]广西轻工业, 2008,(09) .

  [8] 柳鑫华,芮玉兰,田惠娟. 酸洗过程中氨基酸类缓蚀剂缓蚀机理研究进展[J]清洗世界, 2008,(07) .

  [9] 李向红,邓书端,付惠,白玮. 植物型缓蚀剂研究历程及展望[J]清洗世界, 2008,(10) .

  [10] 李玉明,陈志敏,蒋书怡. 钼酸盐复配绿色缓蚀剂的研究[J]衡阳师范学院学报, 2008,(06) .

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