Удаление отложений сульфида железа с помощью альтернативных растворителей
Abstract
Отложения сульфида железа создают проблемы с производительностью и целостностью скважины, такие как снижение дебита и повреждение труб скважины. Проблемы, связанные с использованием HCl для удаления этих отложений, такие как высокая скорость коррозии, образование h3S и повторное осаждение отложений, потребовали использования альтернативных растворителей, таких как смесь тетракис (гидроксиметил) сульфата фосфония (THPS) и хлорида аммония и хелатирующих агентов. растворяют отложения сульфида железа. В этой работе исследуются этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), диэтилентриаминпентауксусная кислота (DTPA), N-(2-гидроксиэтил)этилендиамин-N,N’,N’-триуксусная кислота (HEDTA) и THPS на предмет их способности растворять сульфид железа (FeS). и кинетика при 150 и 300°F.
Чтобы заменить HCl в качестве стандартной полевой обработки отложений сульфида железа, применение альтернативного растворителя в скважинных трубах требует лабораторных испытаний для определения оптимальных условий, таких как концентрация растворителя, время обработки и отношение растворителя к отложениям (см3/г).
При 300°F растворение накипи значительно улучшилось в щелочных растворителях. Наблюдалось улучшение эффективности лигандов за счет снижения прочности связи Fe-S и повышения активности хелатирующего агента. Смесь THPS-хлорид аммония также была оптимизирована для максимального удаления отложений сульфида железа. Роль ингибитора коррозии и поглотителя h3S не снижала характеристики растворения альтернативных растворителей. Смешанные отложения, содержащие карбонат кальция, влияли на растворение сульфида железа из-за того, что растворитель предпочитал удалять отложения кальция. В целом растворение всего депозита не повлияло. Синергисты, такие как йодид калия, цитрат калия и фторид натрия, помогли улучшить растворяющую способность ЭДТА и ДТПА при 150 и 300°F.
Роль THPS и хелатирующих агентов в растворении сульфида железа тщательно не исследована. Ни в одном исследовании не сообщается об оптимальных параметрах лечения. Роль pH растворителя также требует большего внимания. Условия, подобные нефтяным месторождениям, редко изучаются в лаборатории для исследования удаления накипи.
Тема
Сульфид железа, хелатирующие агенты, минеральные отложения, нефтепромысловая химия, высокое давление, высокая температура, трубопроводы, скважинные трубыRamanathan, Raja (2021). Удаление отложений сульфида железа с использованием альтернативных растворителей. Докторская диссертация, Техасский университет A&M. Доступен в электронном виде по адресу https: //hdl.handle.net/1969.1/193286.
Удаление прокатной окалины со стальных поверхностей
Стальные поверхности иногда могут иметь остаточную прокатную окалину как побочный эффект производственного процесса. Хотя само по себе это не вредно, присутствие накипи вредно в условиях, когда может возникнуть коррозия, и его необходимо удалить, прежде чем на заготовку можно будет нанести защитное покрытие.
В этом посте обсуждается роль прокатной окалины в производстве стали и процессе нанесения покрытия, включая самый быстрый способ удаления прокатной окалины с поверхностей.
Идентификация прокатной окалины
Прокатная окалина (часто известная просто как «окалина») представляет собой тонкую чешуйчатую текстуру, которая образуется на внешней поверхности горячекатаных оксидов железа и металлов. Это побочный продукт производства горячекатаных металлических пластин и листов, возникающий по мере окисления поверхности во время процессов нагрева, кондиционирования и горячей прокатки.
Накипь имеет характерный сине-серый цвет и хлопьевидную или порошкообразную консистенцию. Это не сплошной слой, а скорее тонкий неровный слой (толщиной 1 мм или менее) смешанных оксидов железа, который легко откалывается при контакте.
В отличие от ржавчины, которая образуется при длительном воздействии кислорода и влаги, накипь образуется на всех стальных и железных изделиях, подвергнутых горячему прокату.
Единственный способ предотвратить его появление — производить их в инертной атмосфере.
Прокатная окалина сама по себе не вредна для заготовки. Фактически, в краткосрочной перспективе слой окалины помогает защитить поверхность металла от коррозии и других негативных атмосферных воздействий. Проблема начинается, когда прокатная окалина ломается, что, учитывая ее хрупкость, практически неизбежно при обращении, хранении или транспортировке.
Почему необходимо удалять прокатную окалину
Окалина очень хрупкая, и в тот момент, когда она трескается, она превращается из защитного барьера во вред.
Прокатная окалина менее реактивна, чем стальная поверхность, которую она покрывает, и действует как катод для более реакционноспособного материала под ней. Как только накипь разрушается (что происходит легко) и проникает влага, присутствие оксида железа накипи ускоряет процесс коррозии в месте разрушения.
Наличие прокатной окалины также является препятствием для нанесения краски или порошкового покрытия, которое плохо прилипает к окалине.
Оставленная на месте, накипь в конечном итоге откалывается и ломает поверхность покрытия, позволяя влаге проникнуть внутрь.
Нанесение защитного покрытия на заготовку, покрытую окалиной, является расточительным. По этой причине удаление накипи является обязательным этапом в процессе предварительного нанесения покрытия.
Удаление прокатной окалины с железа или нержавеющей стали
Для получения гладкого прочного покрытия прокатную окалину необходимо удалить с железной или стальной заготовки перед нанесением. Это относится к порошковым покрытиям, краскам и другим методам отделки, предназначенным для защиты поверхности от коррозии.
Дробеструйная очистка — метод, используемый для очистки, укрепления и полировки металла, — это быстрый и экономичный способ удаления прокатной окалины. Эта услуга обычно выполняется для подготовки поверхности стали перед нанесением любого покрытия. Подготовка стали дробеструйной обработкой обычно считается наиболее важным фактором, влияющим на любую систему защиты от коррозии или покрытие.