Page 163 - 《精细化工》2019年第11期

第 11 期 张 宇，等: 耐高温抗 H 2 S/CO 2 缓蚀剂的合成及评价 ·2311·

1.3 实验方法 层水（见表 1），液体流速 1 m/s，腐蚀周期 7 d，总
1.3.1 动态失重法评价 压为 15 MPa，其中 H 2 S、CO 2 、N 2 分压分别为 1、5
参照标准《SY/T5273—2014 油田采出水处理缓 和 9 MPa，采用自制高温高压缓蚀性能评价装置（图
蚀剂性能指标及评价方法》可准确评价缓蚀剂缓蚀 1）进行评价。记录实验前后挂片质量，每次实验取
性能 [14] 。温度 140 ℃，腐蚀介质为模拟塔河油田地 3 个平行挂片。

表 1 塔河油田地层水水质
Table 1 Analysis of formationwater quality in Tahe oilfield
2–
2+
+
2+
+
–
–
ρ(Ca )/(mg/L) ρ(K )+ρ(Na )/(mg/L) ρ(Mg )/(mg/L) ρ(Cl )/(mg/L) ρ(SO 4 )/(mg/L) ρ(HCO 3)/(mg/L) 总矿化度/(mg/L) pH
10687.8 70275.0 1197.3 130606.3 100.0 141.2 243063.1 5.8

图 1 自制高温高压缓蚀性能评价装置
Fig. 1 Self-made high temperature and high pressure corrosion inhibition performance evaluation device

平均腐蚀速率按式（1）计算： 1.3.3 原子力显微镜分析
8.76 4  10   mm 分别用 400、800、1000、1500、3000 级 SiC 砂
V corr  t （1） 纸抛光 P110 钢片，再用振动抛光机抛光，然后用石
t 
1
S  油醚清洗，无水乙醇超声清洗 20 min，自然干燥。
式中：V corr —均匀腐蚀速率，mm/a；m—实验前试片
将抛光后的钢片进行动态实验，对腐蚀后的 P110 钢
质量，g；m t—实验后试片质量，g；S 1—试片的总面 片采用 Agilent 5500 原子力显微镜进行分析，扫描
3
2
积，cm ；ρ—试片材料的密度，g/cm ；t—实验时
区域为 10 μm×10 μm，最大扫描高度为 1 μm。
间，h。
1.3.4 电化学法评价
缓蚀率（η）按式（2）计算：
采用 CHI660 型电化学工作站，P110 钢片为工
 m   m V  V 2
 /%  0 1  100  0 1  100 （2） 作电极，电极表面积为 1 cm ，氯化银电极为参比电
 m 0 V 0 极，铂网电极为辅助电极，测试温度为 80 ℃，腐
蚀介质为塔河地层水。工作电极在腐蚀介质中浸泡
式中：∆m 0 —空白实验中试片的质量损失，g；∆m 1
—加缓蚀剂实验中试片的质量损失，g；V 0—空白实验 1 h，待开路电位稳定后，测量极化曲线，扫描速率
中试片的均匀腐蚀速率，mm/a；V 1—加缓蚀剂实验中 0.01 V/s。
试片的均匀腐蚀速率，mm/a。 1.3.5 接触角测定
1.3.2 表面形貌分析 将 P110 钢浸入到 100 mg/L 缓蚀剂 BHC 溶液
动态腐蚀实验结束后，将腐蚀的 P110 钢片取 中，使缓蚀剂在 P110 钢表面吸附成膜。然后用去离
出，用无水乙醇清洗，再用去离子水清洗，低温密 子水清洗 P110 钢表面，冷风吹干，采用 JC2000DM
闭干燥后用 Quanta200F 场发射扫描电镜观察腐蚀 接触角测量仪测定缓蚀剂在 P110 钢上形成吸附膜
形貌。 的水接触角。