緩蝕劑緩蝕率檢測方法的改進(jìn)探討

段美佳 張茂 盧義鵬 王欣 唐世旺

摘要：用于石油開采的緩蝕劑《緩蝕劑技術(shù)條件》檢測標(biāo)準(zhǔn)。對于緩蝕率測試，失重值通常介于默認(rèn)值的10%到40%之間，導(dǎo)致緩蝕率測試結(jié)果不準(zhǔn)確。緩蝕率檢測方法影響因素。

關(guān)鍵詞：緩蝕劑;緩蝕率檢測方法;改進(jìn)探討

隨著我國石油生產(chǎn)進(jìn)入后期階段，注水處理是最重要的生產(chǎn)技術(shù)。排出的水通常由氧、二氧化碳和硫化氫組成。廢水一旦分離，就會重新注入井中，從而可能導(dǎo)致管道和充電金屬設(shè)備的某些腐蝕。添加緩蝕劑是防止石油腐蝕的重要手段。由于腐蝕因素不同，使用了不同種類緩蝕劑。

一、以往檢驗結(jié)果分析

該標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗介質(zhì)是油田相應(yīng)區(qū)塊的油井液體中的水介質(zhì)。試驗條件為：溫度80℃，正常壓力，玻璃貯器500ml，用密封蓋密封。按照標(biāo)準(zhǔn)，使用數(shù)據(jù)處理和誤差理論分析了8個緩蝕劑樣品的數(shù)據(jù)（結(jié)果見表1）（見表2）。

1.數(shù)據(jù)分析。表2顯示：（1）8種產(chǎn)品12次試驗的平均最大偏差為41.6%，最大偏差大于50%;（2）8種產(chǎn)品12次試驗的平均相對偏差小于5%，僅占評價次數(shù)的22%;相對偏差高于平均值占55%。

2.結(jié)論分析。通過統(tǒng)計對實驗數(shù)據(jù)、樣品來源和實驗媒介的分析得出如下結(jié)論：在同一輸油管道中，采集不同時期的水樣進(jìn)行緩蝕劑靜態(tài)掛片腐蝕試驗，試驗結(jié)果不同。對同一種緩蝕劑進(jìn)行了10%靜態(tài)掛片緩蝕試驗，測定結(jié)果的相對偏差在15%～30%之間，重現(xiàn)性良好?？茖W(xué)上很難準(zhǔn)確地判斷一個結(jié)果。一般來說，需要測試增加次數(shù)，不僅增加了成本，而且影響了檢測的及時性。

二、實驗方法評價

油液流動中的腐蝕因素，包括pH值、溶液空氣、壓力、溫度等。對測試環(huán)境和測試過程的各個組成部分進(jìn)行詳細(xì)分析。試驗條件表明，內(nèi)部評估是確定某一溫度下的靜壓力和侵蝕率。緩蝕率壓力的影響微乎其微。根據(jù)上述分析，我們假定測試評估方法可能存在以下缺陷：

1.水樣不具代表性。

2.2.水樣中存在氧暴露問題（1）取樣時暴氧問題：（2）出口液體過濾過程中存在暴氧問題（3）暴氧是實驗過程中存在問題

3.掛片過程中有一些缺點。主要用自來水沖洗，自來水中的氧氣能使掛片氧化變成黃色，形成氧化膜，導(dǎo)致失重誤差。

4.水樣中的二氧化碳含量急劇下降。地下水中有一定的二氧化碳壓力。水的二氧化碳含量決定了水的pH值和其他特性。實驗是在持續(xù)壓力下進(jìn)行的。壓力變化導(dǎo)致二氧化碳排放到水中，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實際水樣中的二氧化碳含量。

5.鐵離子變化。由于暴氧，水中部分氧化的Fe2+形成Fe3+，增加水中的Fe3+并在樣品上形成不溶的Fe3+，導(dǎo)致樣品重量失重誤差。因此，在整個檢測過程中，水樣的暴氧嚴(yán)重，導(dǎo)致水樣特性發(fā)生重大變化，導(dǎo)致檢測結(jié)果大幅度偏離。

三、實驗方法的改進(jìn)與完善

1. 完善油井水樣的取樣方法。（1）將樣品放入一個干凈的小塑料桶（25kg）;（2）用氮氣將塑料桶內(nèi)的空氣凈化，在放置和運(yùn)輸過程中應(yīng)立即將其關(guān)閉并倒立（3）打開取樣點取樣閥，放空以變速方式（閥開度變化）和沉淀物約1分鐘;（4）關(guān)閉取樣閥，連接取樣管路;（4）將塑料取樣桶水平放置，擰下取樣桶蓋，將取樣管迅速插入取樣桶內(nèi);（6）打開取樣閥，將小排量的水樣逐漸排出;（7）隨著塑料桶內(nèi)水樣的增多，將桶逐漸伸直，取樣后立即密封塑料桶蓋。

2.水樣預(yù)處理方法的改進(jìn)。為了減少預(yù)處理水樣過程中的氧氣，改造了正常的蓋子，開發(fā)了專用放水蓋，改進(jìn)了預(yù)處理工藝。專用放水蓋代替塑料桶蓋，將塑料桶倒置10-15分鐘，待桶內(nèi)油相浮至上層后，打開取樣閥。打開氮氣閥，稍微加壓（約0.14MPa），用脫脂棉（新）過濾試驗容器中的水樣。重要的是，水樣的儲存時間越短，可能發(fā)生的變化越小。因此，水樣應(yīng)當(dāng)天處理，當(dāng)天檢測，確保24小時內(nèi)可進(jìn)行樣品檢測。

3.掛片的預(yù)處理。用蒸餾水清洗掛片。

四、改進(jìn)后實驗數(shù)據(jù)對比分析

為驗證改進(jìn)措施的有效性，選擇8種緩蝕劑現(xiàn)場進(jìn)行評價。通過數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)果對比以及改進(jìn)前后評價方法的比較，結(jié)果表明：

1.偏差小于5%的改進(jìn)數(shù)據(jù)比改進(jìn)前數(shù)據(jù)高出236%。

2.將誤差率提高到10%，提高比例113%。

3.改進(jìn)導(dǎo)致最大偏差比10%以上降低93%比例。

改進(jìn)后的評價方法充分考慮了水樣的暴氧和試驗過程中的暴氧，并通過多種措施進(jìn)行了改進(jìn)，大大減小了緩蝕率測定結(jié)果的偏差。重復(fù)性顯著提高，試驗結(jié)果具有可比性。

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