理论·实践
油气井缓蚀剂的室内合成及性能评价
王妍琼潘谦宏沈燕鸿王伟波李雅俐（西安长庆化工集团有限公司，陕西西安710018）
了全面的实验研筑，室内建立了商蚀介质制备装置，确定了评价缓蚀制的实验方法。对合成样品进行了评价，结果证明室内合成的气井缓蚀剂液相缓蚀率可大于90%
关键词：CO，；H,S；气井缓蚀剂；合成；性能
0引信
油气田生产过程中，含有CO,，H,S的卤水伴随着天然气产出，对油气井设备如油管、套管、输气管线等材质产生很大的需蚀，对整个气田的正常生产适成产重的影响。CO，引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀，使得管道和设备发生早期离蚀失效，并造成严重的后果。另外，CO，在天然气一凝析液井中可引起深坑型腐蚀、苔藓状腐蚀和冲蚀。目前采用气井缓蚀剂是一种有效又经济的方法。在针对目前国内在缓蚀剂方面主要是以唑啉、醛、酮、酰胺等类别的基础上，综合分析气田中既有CO、又有HS的需蚀介质，同时伴有脱出水及无机盐腐蚀介质，确定了最终确定出了对气一液环境中的需蚀介质含量
下效果良好的缓蚀剂配方和合成工艺。 1主剂的结构设计
我国应用的油气并缓蚀剂主要有醛类、酰胺类、咪唑咪
类、吡啶类、页氮类等。而高温、高含CO，油气井缓蚀剂既要能耐CO，类酸性介质的腐蚀，又要能耐90C以上的高温。耐高温必须要有很强的吸附能力。一般认为，咪唑类化合物对碳钢、铜、铝等有优良的缓蚀性能，咪唑琳学名间二氮杂环戊烯，分子结构中有氨基，可以吸收酸性的CO，、H,S的气体，起到一定的缓蚀作用。因此确定了室内进行咪唑缓蚀剂结构设计研究， 2主剂的合成
采用不同结构、不同克分子比的脂肪酸(环烷酸、苯甲酸等)与不同的胺类（二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺，β一羟乙基乙二胺等）加热缩合、环化生成不同结构类
型的咪唑琳。 3合成步骤
第一段合成：咪唑啉合成
首先，连接好实验装置，按照配方分别准确称取有机酸，
有机落溶剂和多乙烯多胺；由圆底烧瓶的加料口先加入依次加入各物料，开启电热套，以每分钟2.5~3C匀速地加热，并启动搅择装置，勾速揽拌，开启循环水，进行冷凝循环，当温度为 230-240℃.证明第一阶段的咪唑琳合成反应完成，
第二段合成：咪唑琳季铵化
第一步完成后，停止加热，逐步降低温度，使其控制在 150~160C，进行生成物的季铵化反应2h。至此，咪唑琳季铵化反应完成。
第三段改性：油溶性改性
由于经过了缩合和季铵化的反应，生成的咪唑嘛呈粘稠
204丨化s置2015年07月
状物质，并且为油溶性，在水相中分散性差，很难扩散到金属表面，因此，室内进行咪唑啉的油溶性改性。通过加料口向第二步反应完成后的生成物中加入分散性好的溶剂，然后搅拌反应。待生成物呈均相后，反应结束。
4合成反应影响因素 4.1合成配比
室内进行了有机酸A与有机胺类B与有机苄化物 C几种不同的摩尔比，根据几组合成结果确定A：B：
C=1：1.20：0.18为最佳配比， 4.2合成温度与时间
有机合成中温度和时间是影响合成反应的两大关键因素，由大量室内对合成过程中初留点控制，咪唑啉的合成过程中反应温度和时间控制可知，最理想的初简点合成温度关 158-162C，之后在5小时的合成中温度不能超过240℃。在2小时季铵化合成中温度不超过160℃。
5合成成品缓蚀性能 5.1性能评价方法
目前油气井缓蚀剂没有行业评价标准，同时，由于目前各
油田气并中的腐蚀介质含量不同，另外，及使同一油田的不同采气厂含有CO,、H,S的腐蚀介质也存在着差异，因此，室内参
照现场蚀介质含量，确定评价介质。 5.2腐蚀介质的制备
(1）腐蚀介质制备原理
由于目前H,S的安全性要求，采用室内理论计算反应生成离蚀性HS和CO，的方式制备，制备原理如下：
Na,S +2HC1 =2NaCI + H,S ↑
Na,CO,+2HCl=2NaC1 + CO, ↑ + H,O
将制备的腐蚀气体通人腐蚀反应瓶中，瓶内装人饱和 NaCI溶液占据1/2空间，腐蚀性气体一部分溶解于溶液中，一部分占据空余空间，形成气液双相腐蚀体系。
(2)腐蚀装置图示
(3）缓蚀性能评价结果分析
室内进行了合成样品评价试验，选取了合成样品和复配的工业样品、室内设计了实验方案，进行气一液缓蚀剂评价，现摘录部分实验数据进行对比，结果如下：