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1、本 科 毕 业 论 文题 目：缓蚀剂浓度对缓蚀剂扩散规律的影响学生姓名：张 建学 号：专业班级：指导教师： 2013年 6月18日中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)缓蚀剂浓度对缓蚀剂扩散规律的影响摘 要在生产石油的过程中，由于二氧化碳的存在，会对我们的采油设备产生一定的腐蚀，导致我们的装备的快速老化，寿命缩短。为此我们采用缓蚀剂来减缓腐蚀的发生，从而相对的“延长”装备的寿命。对于缓蚀剂的起作用，有很多的相关因素。比如产液速度、缓蚀剂浓度，油帽子高度，含油率等很多因素。通过井液流态来模拟在井下产油过程，本课题主要研究了在不同的缓蚀剂浓度的情况下，缓蚀剂所产生作用的不同结果，在此同时我们还做
2、关于含油率对其作用的影响，最后我们得出了结论，在同一口井的情况下，相对高的缓蚀剂浓度，对于缓蚀剂的效果更加好。由于生产石油主要就是在动态条件下，这个研究的成功也将会是我们的采油水平上一个台阶，也会很大程度上减少设备的损害，并且在一定程度上可以为油田现场缓蚀剂的加注方法、加药量和加药周期等提供一定的参考。 关键词：缓蚀剂；产液速度；动态；缓蚀剂浓度Effect of inhibitor concentration of inhibitor for the diffusion lawAbstract In the process of oil production, due to the pres
3、ence of carbon dioxide, will produce some corrosion on our production equipment, our equipment leads to rapid aging, shortened life expectancy. We use to reduce the corrosion inhibitor, and thus relatively extend the life of equipment. The inhibitor effect, there are many related factors. Such as li
4、quid production rate, slow release agent concentration, oil cap height, oil content and many other factors. Simulation in the underground production process by fluid flow, the main task is to study the corrosion inhibitor concentrations in different situations, different results of corrosion inhibit
5、or and the effect, at the same time we also done on the influence of oil content on its function, and finally we come to the conclusion, in the same well. Slow release agent, relatively high concentration, is good for the inhibition effect, the higher the better.Because the production of oil is main
6、ly in the dynamic condition, the success of the will is our production level in the last step, will greatly reduce the damage to the equipment, to provide a reference method, filling and can to a certain extent for oilfield corrosion inhibitor dosing and dosing period. Key words：Corrosion inhibitor；
7、Liquid production rate；Dynamic conditions of inhibitor action；Effect of Corrosion inhibitor目 录第1章 引言1第2章 腐蚀、缓蚀剂的基本理论知识32.1 腐蚀的概念与分类32.2 CO2腐蚀概述32.2.1 CO2腐蚀的定义32.2.2 CO2腐蚀的机理42.2.3 CO2腐蚀的影响因素52.3 缓蚀剂概述62.3.1 缓蚀剂的定义62.3.2 缓蚀剂的分类62.3.3 CO2缓蚀剂的作用机理72.3.4 CO2缓蚀剂缓释作用的影响因素82.4 国内外的研究现状92.5 本课题的研究内容以及目的意义9第
8、3章 实验装置以及实验步骤113.1 试验主要装置113.2 实验主要过程和参数调节123.3 试验方案123.3.1 缓释剂浓度对缓蚀剂扩散规律的影响123.3.3 油帽子高度对缓蚀剂扩散规律的影响13第4章 结果分析与讨论144.1 加药浓度对缓蚀剂扩散规律的影响144.1.1 实验条件144.1.2 试验数据及处理144.2 油帽子高度对缓蚀剂扩散规律的影响194.2.1 试验方法194.2.2 试验数据及处理19第5章 结论21致 谢22参考文献23附 录25附录A名词术语及缩略词25第1章 引言第1章 引言由于在开采石油过程中产生二氧化碳腐蚀，所以使得我们对于如何减缓二氧化碳腐蚀随着
9、一方面做了大量研究，对于如何使缓蚀剂作用最大化，这是我们研究的主要目的。本课题的主要目的是在于探究一下缓蚀剂的浓度对缓蚀剂扩散规律的影响。在我们的生产中，是有的开采主要还是采用的注采式方法进行采油，也就是说在采集石油的时候，我们会向井下注入大量的混合液体，因为是有的粘度相对高一下，流动性也会差一些，所以我们会注入大量的混合溶液当做一个驱动试剂，用以来驱动有些缝隙中不好开采的石油。我们用这些混合液体将那些粘度高流动性很差的石油驱赶到抽油井口，这样我们就可以用抽油泵把这些石油慢慢地抽取出来。在我们的日常生产中，这种方法是非常的常用的，原因在于开采石油都分为三个阶段，第一个阶段都是由于井下的地压的作
10、用会自动的将石油喷发出来，因为有足够的压力，不需要人为采用一些措施，就可以直接采到石油，可是相对而言，这个第一次采油他的相对含量是很少的，如果我们已经探测出来的为完整的一百分，第一次采油我们所获得的只会是十五分，还有剩余的八十五分都还在井下面，从而在这个时候，我们就会采用第二次采油了，当油层中的石油，在喷出一定数量的时候，因为油层压力的消失，就会停止自动喷出，但是此时油层里面还有大量未经开采过的石油，这时候我们就必须将余下油层里面的大量石油通过抽油机抽出来。但是由于这些石油分布在岩层砂石之中，所以我们必须首先将石油赶到抽油机的抽油井口。我们可以采用向油层注入大量的水或者是非混合相注气以此来补充
11、油层的能量，从而可以推动油层向油井口慢慢移动，然后这是再通过抽油泵抽出。这一次我们所获得的是又要比第一次就多很多了嘛，可以达到四十分。这是还剩下了一半的石油还在井下，就是第三次采油了。也就是我们采油过程中最主要的一个步骤了，大量的注入混合液体，以此来推动石油的运动，推动到抽油口，通过抽油泵把石油抽取出来。在这混合液体中，经常就会含有大量的CO2气体，从而就会形成一个CO2腐蚀问题，以至于导致石油设备的损失。 从而我们就开展了这样一个课题，来研究这样一个项目，在生产中向井地注入大量的混合液体是我们经常用也是到目前为止最为实用的减缓腐蚀的方法。可是对于缓蚀剂的用量，还有加药周期，以及其他方面的各种
12、成本，都成为了困扰采油的一大难题。有时候过度的注入缓蚀剂是一大损失，也是对于采油量的一个阻碍，造成了很多不必要的损失。可是如果量太少，腐蚀对于油井管道更加是刻不容缓，也会蒙的很大损失。故而我们开展了这样一个研究课题。并且在以往的研究中，很多的科学家都是采用的静态或者是小流速的状态，可是我们的生产大多都是在动态之中，这样就面临了一个问题，研究的理论是一方面，但是对于实际生产毫无作用。故而这一次我们大胆的采用的动态测量法，加大流速用来模拟在实际生产中采油的过程，这一研究结果对于我们实际生产的作用则是不言而喻，所以就有了这一次的研究和课题。 24 第2章 腐蚀、缓蚀剂的基本理论知识第2章 腐蚀、缓蚀
13、剂的基本理论知识 2.1 腐蚀的概念与分类 腐蚀，是由于金属材料与环境反应，从而引起的材料的失效过程。这一过程主要是金属与介质之间发生的电化学作用、化学作用或者物理作用，使金属从稳定状态转入到被氧化不稳定的状态。金属材料的力学性能会因这些反应的发生从而形成显著降低，比如强度降低，塑性变弱等等。更加重要的是，它还会使金属的内部几何结构发生破坏发生病变，严重影响我们生活中使用的设备的使用寿命，有些时候会发生更加严重的事件，比如说火灾，由于材料的腐蚀性问题，导致线头裸漏，从而形成火灾，这都是很有可能发生的，这对我们的日常生活来说，威胁是很大的。 我们在研究过程中，一般会按照以下几个方面将腐蚀进行分类
14、。首先按照腐蚀机理来分，腐蚀可分为电化学腐蚀、物理腐蚀和化学腐蚀；其次按照腐蚀环境来分，腐蚀可分为自然环境下的腐蚀和工业介质中的腐蚀；最后按照腐蚀破坏形式来分，腐蚀可分为全面腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀1-2。2.2 CO2腐蚀概述2.2.1 CO2腐蚀的定义CO2腐蚀是在我们生产石油行业中一种十分普遍的腐蚀现象。这种现象根据历史记载，最早发现的时间是在美国的1924年的时候，一般以为在相同的pH值下，CO2的水溶液要比盐酸水溶液的腐蚀性在一定情形上要强很多。我们世界的学者关于CO2腐蚀性的研究性报告，最早的提出时间是在大概1940年以后。从1972年以后，由于在深层次中含有大量CO2的气藏开发以
15、及在三次采油中大量地注入CO2气体以此用来强化采油工艺的的方法得到广泛化应用。从此以后，人们就慢慢地把CO2的腐蚀性问题拉入了重点研究对象的名目中，人们也开始了大量的研究CO2腐蚀。美国国家腐蚀工程师协会（即NACE）也实时成立了T-IC小组，专门来进行CO2腐蚀以及其防护措施的研究。在CO2溶于水之后，相同的pH值下，它的酸度要比盐酸高，因此它对钢的腐蚀要比盐酸的作用严重得多。当在油井中，CO2的分压达到一定数值的时候，就会很容易的导致设备的损坏以及事故的发生，从而这就会给石油天然气产业带来很大的经济损失。到目前为止，我们还没有很好地解决CO2的腐蚀性问题。在很多油井之中，CO2的腐蚀性问题还是相当的严重。我国的埋地管道八成都是在1978年以前建设成功的，到了现在，大多数都已经进入了老龄化时期，漏油的事件也经常发生，因此呀，CO2腐蚀也成为了石油工业生产中迫切需要解决的问题3-5。2.2.2 CO2腐蚀的机理在CO2腐蚀的环境中，钢铁的腐蚀是一个十分复杂的现象，很是需要我们进行深入的研究探索以及进一步的讨论。其实呀，我们已经提出了很多很多的腐蚀机理，可是，每一项机理他的适用范围就是很小。有的要不是没有得到广泛的认可，要不就是需要有特定的实验条件。一般说来
