缓蚀剂缓蚀率检测方法的改进探讨

段美佳 张茂 卢义鹏 王欣 唐世旺

摘要：用于石油开采的缓蚀剂《缓蚀剂技术条件》检测标准。对于缓蚀率测试，失重值通常介于默认值的10%到40%之间，导致缓蚀率测试结果不准确。缓蚀率检测方法影响因素。

关键词：缓蚀剂;缓蚀率检测方法;改进探讨

随着我国石油生产进入后期阶段，注水处理是最重要的生产技术。排出的水通常由氧、二氧化碳和硫化氢组成。废水一旦分离，就会重新注入井中，从而可能导致管道和充电金属设备的某些腐蚀。添加缓蚀剂是防止石油腐蚀的重要手段。由于腐蚀因素不同，使用了不同种类缓蚀剂。

一、以往检验结果分析

该标准要求的试验介质是油田相应区块的油井液体中的水介质。试验条件为：温度80℃，正常压力，玻璃贮器500ml，用密封盖密封。按照标准，使用数据处理和误差理论分析了8个缓蚀剂样品的数据（结果见表1）（见表2）。

1.数据分析。表2显示：（1）8种产品12次试验的平均最大偏差为41.6%，最大偏差大于50%;（2）8种产品12次试验的平均相对偏差小于5%，仅占评价次数的22%;相对偏差高于平均值占55%。

2.结论分析。通过统计对实验数据、样品来源和实验媒介的分析得出如下结论：在同一输油管道中，采集不同时期的水样进行缓蚀剂静态挂片腐蚀试验，试验结果不同。对同一种缓蚀剂进行了10%静态挂片缓蚀试验，测定结果的相对偏差在15%～30%之间，重现性良好。科学上很难准确地判断一个结果。一般来说，需要测试增加次数，不仅增加了成本，而且影响了检测的及时性。

二、实验方法评价

油液流动中的腐蚀因素，包括pH值、溶液空气、压力、温度等。对测试环境和测试过程的各个组成部分进行详细分析。试验条件表明，内部评估是确定某一温度下的静压力和侵蚀率。缓蚀率压力的影响微乎其微。根据上述分析，我们假定测试评估方法可能存在以下缺陷：

1.水样不具代表性。

2.2.水樣中存在氧暴露问题（1）取样时暴氧问题：（2）出口液体过滤过程中存在暴氧问题（3）暴氧是实验过程中存在问题

3.挂片过程中有一些缺点。主要用自来水冲洗，自来水中的氧气能使挂片氧化变成黄色，形成氧化膜，导致失重误差。

4.水样中的二氧化碳含量急剧下降。地下水中有一定的二氧化碳压力。水的二氧化碳含量决定了水的pH值和其他特性。实验是在持续压力下进行的。压力变化导致二氧化碳排放到水中，远远低于实际水样中的二氧化碳含量。

5.铁离子变化。由于暴氧，水中部分氧化的Fe2+形成Fe3+，增加水中的Fe3+并在样品上形成不溶的Fe3+，导致样品重量失重误差。因此，在整个检测过程中，水样的暴氧严重，导致水样特性发生重大变化，导致检测结果大幅度偏离。

三、实验方法的改进与完善

1. 完善油井水样的取样方法。（1）将样品放入一个干净的小塑料桶（25kg）;（2）用氮气将塑料桶内的空气净化，在放置和运输过程中应立即将其关闭并倒立（3）打开取样点取样阀，放空以变速方式（阀开度变化）和沉淀物约1分钟;（4）关闭取样阀，连接取样管路;（4）将塑料取样桶水平放置，拧下取样桶盖，将取样管迅速插入取样桶内;（6）打开取样阀，将小排量的水样逐渐排出;（7）随着塑料桶内水样的增多，将桶逐渐伸直，取样后立即密封塑料桶盖。

2.水样预处理方法的改进。为了减少预处理水样过程中的氧气，改造了正常的盖子，开发了专用放水盖，改进了预处理工艺。专用放水盖代替塑料桶盖，将塑料桶倒置10-15分钟，待桶内油相浮至上层后，打开取样阀。打开氮气阀，稍微加压（约0.14MPa），用脱脂棉（新）过滤试验容器中的水样。重要的是，水样的储存时间越短，可能发生的变化越小。因此，水样应当天处理，当天检测，确保24小时内可进行样品检测。

3.挂片的预处理。用蒸馏水清洗挂片。

四、改进后实验数据对比分析

为验证改进措施的有效性，选择8种缓蚀剂现场进行评价。通过数据分析、实验结果对比以及改进前后评价方法的比较，结果表明：

1.偏差小于5%的改进数据比改进前数据高出236%。

2.将误差率提高到10%，提高比例113%。

3.改进导致最大偏差比10%以上降低93%比例。

改进后的评价方法充分考虑了水样的暴氧和试验过程中的暴氧，并通过多种措施进行了改进，大大减小了缓蚀率测定结果的偏差。重复性显著提高，试验结果具有可比性。

参考文献：

[1]郑如.金属电化学和缓蚀剂保护技术【M】.上海：上海科学技术出版社，2019.

[2]赵涵.采油化学【M】.山东：石油大学出版社，2019.

[3]杨雪莲，常青.缓蚀剂的研究与进展【M】.甘肃科技，2019，20（1）：79—81.

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