Ингибитор сероводородной коррозии алюминиевого сплава марки д16т

 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобыче при бурении пластов, содержащих сероводород. Ингибитор содержит, г/л: КОМ 4,8 - 5,5; КОК, растворенный в ортоксилоле 9,5 - 11 и воду остальное. 2 табл.

Изобретение относится к ингибиторам коррозии легкосплавного бурильного оборудования ЛБТ из алюминиевого сплава марки Д16Т в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах и может быть использовано в нефте- и газодобыче при бурении пластов, содержащих сероводород.

Известен ингибитор коррозии ЛБТ из сплава Д16Т в буровых сероводородсодержащих растворах, представляющий органическое соединение 2,4-дифенил- (1,1-дихлорциклокропа)[б]хроман (Гонтмахер Н.М., Григорьев В.П., Шпанько С. П. , Гудова А.П., Семибратова Н.В., Коблик А.В., Суздалев К.Н., Шмелев П.С. Заявка N 4750997/02 от 20.11.89. Положительное решение от 9.04.90).

Однако данный ингибитор не производится в промышленности и не обеспечивает полной защиты алюминиевого сплава в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах (степень защиты Z в 10% NaCl составляет 99,3%).

Целью изобретения является увеличение доступности ингибитора и повышение эффективности при защите легкосплавного бурильного оборудования из алюминиевого сплава марки Д16Т от коррозионного разрушения в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах.

Цель достигается использованием ингибитора, содержащего кубовые остатки после ректификации или кубовой дистилляции сырых жирных кислот (КОК) в количестве 4,8-5,5 г/л и кубовые остатки после разгонки моноэтаноламина (КОМ) в количестве 9,5-11 г/л.

Кубовые остатки ректификации сырых жирных кислот представляют собой смесь высших жирных кислот фракции С₂₁ и выше, в основном, насыщенных монокарбоновых, неомыляемых веществ и смолистых продуктов конденсации и полимеризации.

КОК применяется для производства линейных крепителей, в качестве ингибирующей добавки к смазкам, используемых при консервировании изделий из углеродистых и низколегированных сталей, в качестве поверхностно-активной добавки к нефтяным битумам и сырья для производства ингибитора [1].

Кубовые остатки после разгонки моноэтаноламина представляют отход производства цеха 1-Б Северодонецкого ПО "Азот" [2].

Известен ингибитор, содержащий КОМ в качестве одного из компонентов ингибирующей смеси [3], замедляющий растворение сплава Д16Т в минерализованных фильтратах буровых растворов при отсутствии сероводорода.

Ингибитор удовлетворяет критерию "Существенные отличия". Известно, что КОК в качестве индивидуального компонента проявляет определенный защитный эффект по отношению к сталям при отсутствии сероводорода. В высокоминерализованном (10% NaCl) сероводородсодержащем растворе КОК является ингибитором коррозии алюминиевого сплава марки Д16Т без достижения полной защиты (Z= 97,8% ) (табл. 1), а в сочетании с КОМ, который не является ингибитором коррозии сплава Д16Т в присутствии сероводорода (при С_КОМ=3 г/л Z составляет всего лишь 8,14%, при остальных изученных концентрациях КОМ - стимулятор, табл. 1) образует эффективный ингибитор, который при определенном соотношении компонентов (t=80^oC) полностью защищает сплав Д16Т от коррозионного разрушения в высокоминерализованном сероводородсодержащем растворе (Z= 100%) (табл. 2).

Способ получения ингибитора заключается в растворении КОК в ортоксилоле, введении составляющих ингибиторов в минерализованный раствор.

П р и м е р 1. Защитные свойства компонентов ингибитора. Испытания проводили в модельном растворе 10% NaCl, насыщенном молекулярным сероводородом. Концентрация сероводорода поддерживалась в пределах 1000-1025 мг/л. Образцы из сплава Д16Т имели площадь 2,7 х 10^-4 м² и вращались в растворе со скоростью 1200 об/мин. Перед опытом образцы обрабатывали наждачной бумагой 10% -ным раствором NaOH (15 сек), 30%-ным раствором HNO₃ (30 с), затем промывали и высушивали. Температура в ячейке поддерживалась постоянной 80^оС. Продолжительность опыта 6 ч. Для снятия продуктов коррозии использовали раствор, содержащий 5% HNO₃ и K₂Cr₂O₇. Время обработки 30 мин.

Расчет скорости коррозии j, коэффициента торможения К и степени защиты Z проводили по известным формулам.

В табл. 1 приведены результаты коррозионных испытаний индивидуальных компонентов предлагаемого ингибитора (КОМ и КОК) в зависимости от их концентрации.

Из табл. 1 видно, что КОМ практически при всех исследованных концентрациях стимулирует процесс коррозии сплава Д16Т в модельном растворе. Напротив, КОК является достаточно эффективным ингибитором коррозии алюминиевого сплава. Причем с ростом его концентрации эффект торможения возрастает и достигает максимальной величины (К=45,3) при С_КОК=1 г/л. Дальнейшее увеличение концентрации ингибитора не влияет на его защитные свойства.

П р и м е р 2. Защита алюминиевого сплава Д16Т предлагаемым ингибитором.

Результаты по защитным свойствам предлагаемого ингибитора представлены в табл. 2.

Из приведенных результатов видно, что предлагаемый ингибитор в соотношении его компонентов КОК:КОМ 4,8-5,5/9,5-11 обеспечивает высокую степень защиты сплава Д16Т в среде высокоминерализованного раствора, содержащего сероводород (Z=98,6-100%). При выходе за указанные пределы концентрации защитный эффект снижается.

Таким образом по сравнению с прототипом, который обеспечивает защиту в 10% NaCl на 99,3% , предлагаемый ингибитор обеспечивает 100%-ную защиту алюминиевого сплава в аналогичных условиях и является более доступным.

Формула изобретения

ИНГИБИТОР СЕРОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА МАРКИ Д16Т, содержащий кубовые остатки после разгонки моноэтанола (КОМ), отличающийся тем, что, с целью увеличения доступности и повышения эффективности защиты легкосплавного бурильного оборудования от коррозионного разрушения в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах, он дополнительно содержит раствор кубовых остатков и ректификации сырых жирных кислот (КОК), растворенных в ортоксилоле при следующем соотношении компонентов, г/л: КОМ 4,8 - 5,5 КОК, растворенный в ортоксилоле 9,5 - 11,0 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1