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油管腐蚀己成为制约油气田发展的一个重大问题,其中油井采出水对油管的腐蚀备受关注。因各油田的采出水组成以及腐蚀环境的差异,使得相应的腐蚀研究具有针对性。延长油田某采油厂发现油管腐蚀问题,腐蚀严重的油井处于开发后期,含水率高达90%左右,有必要研究采出水的腐蚀性及相应的防腐措施。以腐蚀严重的4种油井采出水作为研究对象,首先进行水质分析;然后运用失重实验讨论温度、溶解氧及腐蚀介质流速对N80钢腐蚀的影响,并对腐蚀产物进行能谱分析;采用电化学方法研究温度、溶解氧、浸泡时间以及锈层对N80钢腐蚀行为的影响;测试咪唑啉季铵盐DN5-4、咪唑啉酰胺DTC以及脂肪酸咪唑啉CI-2的溶解性和稳定性,并研究它们在4种采出水中的缓蚀性;在1号和3号采出水中确定了最佳缓蚀剂浓度、考察了缓蚀剂的阳极脱附行为以及后效性;在2号和4号采出水中将乌洛托品、硫脲、抗坏血酸、平平加O、十二烷基苯磺酸钠等分别与CI-2复配,研究其缓蚀协同作用;对具有协同效应的复配体系进一步讨论复配比例、阳极脱附以及后效性等问题;最后采用动态失重实验测试所选缓蚀剂的作用效果。研究结果表明:溶解氧和流速对N80钢腐蚀的影响较大,温度次之,腐蚀产物主要是铁的氧化物和FeC03;升高温度未改变腐蚀机理,仅加快了腐蚀反应;氧参与了腐蚀反应,低频时氧浓差扩散是反应的控制步骤;浸泡17 d后,1、3、4号采出水中的阻抗值变化较小,腐蚀产物膜稳定,2号采出水中的阻抗值一直较高,腐蚀程度较浅;生锈试样对靠近它的未锈试样有腐蚀加速作用,温度越高加速作用越大;1号和3号采出水中CI-2的缓蚀性好,抑制阳极反应,最佳浓度为1000 ppm,动态失重实验下的缓蚀率总体高于90%;CI-2在1号采出水中,过电位高于0.52 V时出现轻微的阳极脱附,在3号采出水中没有发生阳极脱附,且在两种介质中后效性好;2号采出水中,CI-2与平平加O按1:1复配时有缓蚀协同作用,协同系数为1.26,最佳复配比例是3:1,过电位高于0.37V后出现轻微的阳极脱附,浸泡8d后仍具有较好的缓蚀性,失重实验测得的缓蚀率(除0.8 m/s外)介于92%～98%;4号采出水中,CI-2分别与硫脲、乌洛托品、抗坏血酸1:1复配时有缓蚀协同作用,协同系数分别为2.24、4.97、1.53,最佳复配比例均为4:1;4号采出水中,CI-2与抗坏血酸复配后,当过电位高于0.36 V后部分缓蚀剂出现阳极脱附,与硫脲复配后未出现阳极脱附现象,与乌洛托品复配后,当过电位高于0.5 V后发生严重的阳极脱附;CI-2与硫脲或乌洛托品4:1复配,浸泡8 d后的阻抗值仍然很高,后效性好,CI-2与抗坏血酸复配后,当浸泡7 d后,容抗弧变得很小;4号采出水中3种复配方式均能得到普遍高于90%的缓蚀率,但CI-2与硫脲和乌洛托品复配后,发生了严重的局部腐蚀,而CI-2与抗坏血酸复配后表现为均匀腐蚀,故4号采出水中采用CI-2与抗坏血酸以4:1复配。