摘要
油气田含水率和CO2压力的不断升高，使得油气井各种构件的腐蚀问题变得越来越突出，HP13Cr钢管材优异的抗CO2腐蚀性能，使其在塔里木油田得到了广泛推广。但是，在酸化压裂处理时，强酸对HP13Cr钢造成的腐蚀比普通碳钢更为严重。究其原因在于，在强酸溶液中，氢离子更容易与活泼性较强的Cr反应，置换出氢气，从而造成油管的严重腐蚀。目前，针对含HP13Cr钢的酸化缓蚀剂研究在国内外报道较少。因此，本文采用电化学+离子液体的合成方法对哌嗪改性，将改性后的产物用作HP13Cr钢酸化缓蚀剂，并研究其防腐性能。 主要研究内容包括利用ReactIR在线红外分析系统跟踪电解过程、GC/MS和1HNMR分析产物结构等手段研究离子液体对合成反应物分子结构的影响，确定改性产物的合成条件;通过失重、电化学、SEM、XRD等方法对比哌嗪及其改性产物的防腐效果，确定目标应用改性产物及其加量;模拟油田现场酸化施工工艺确定目标改性产物的适用性。 试验结果表明，离子液体加量为40 g～45 g时得到目标产物N，N'-二醛基哌嗪。该产物是一种混合型缓蚀剂，针对HP13Cr钢在加量为1％（质量比）、90℃、15％HCl条件下，缓蚀率达到83.2％;模拟现场酸化施工工艺，添加缓蚀剂的HP13Cr钢腐蚀速率为4.871 g·m2·h-1，达到行业二级标准，该缓蚀剂与其它油田助剂配伍性良好，满足油田现场使用要求。
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