緩蝕劑緩蝕率檢測方法的改進探討

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《緩蝕劑技術條件》檢測標準。對于緩蝕率測試，失重值通常介于默認值的10%到40%之間，導致緩蝕率測試結果不準確。緩蝕率檢測方法影響因素。

關鍵詞：緩蝕劑;緩蝕率檢測方法;改進探討

隨著我國石油生產進入后期階段，注水處理是最重要的生產技術。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，從而可能導致管道和充電金屬設備的某些腐蝕。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、以往檢驗結果分析

該標準要求的試驗介質是油田相應區塊的油井液體中的水介質。試驗條件為：溫度80℃，正常壓力，玻璃貯器500ml，用密封蓋密封。按照標準，使用數據處理和誤差理論分析了8個緩蝕劑樣品的數據（結果見表1）（見表2）。

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

2.結論分析。通過統計對實驗數據、樣品來源和實驗媒介的分析得出如下結論：在同一輸油管道中，采集不同時期的水樣進行緩蝕劑靜態掛片腐蝕試驗，試驗結果不同。對同一種緩蝕劑進行了10%靜態掛片緩蝕試驗，測定結果的相對偏差在15%～30%之間，重現性良好。科學上很難準確地判斷一個結果。一般來說，需要測試增加次數，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。對測試環境和測試過程的各個組成部分進行詳細分析。試驗條件表明，內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。實驗是在持續壓力下進行的。壓力變化導致二氧化碳排放到水中，遠遠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，水樣的暴氧嚴重，導致水樣特性發生重大變化，導致檢測結果大幅度偏離。

三、實驗方法的改進與完善

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）用氮氣將塑料桶內的空氣凈化，在放置和運輸過程中應立即將其關閉并倒立（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;（6）打開取樣閥，將小排量的水樣逐漸排出;（7）隨著塑料桶內水樣的增多，將桶逐漸伸直，取樣后立即密封塑料桶蓋。

2.水樣預處理方法的改進。為了減少預處理水樣過程中的氧氣，改造了正常的蓋子，開發了專用放水蓋，改進了預處理工藝。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，可能發生的變化越小。因此，水樣應當天處理，當天檢測，確保24小時內可進行樣品檢測。

3.掛片的預處理。用蒸餾水清洗掛片。

四、改進后實驗數據對比分析

為驗證改進措施的有效性，選擇8種緩蝕劑現場進行評價。通過數據分析、實驗結果對比以及改進前后評價方法的比較，結果表明：

1.偏差小于5%的改進數據比改進前數據高出236%。

2.將誤差率提高到10%，提高比例113%。

3.改進導致最大偏差比10%以上降低93%比例。

改進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，并通過多種措施進行了改進，大大減小了緩蝕率測定結果的偏差。重復性顯著提高，試驗結果具有可比性。

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