CN101230260B - 一种油气田开采用复合缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气田开采用复合缓蚀剂及其制备方法，复合缓蚀剂含有咪唑啉磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、硫脲、氯化十六烷基吡啶，其中，各组分按重量份数配比，达到各活性物质的所标定含量。制备方法：将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；硫脲加入水中溶解；将分步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌50-90分钟并保持温度范围在15-45℃，获得。本复合缓蚀剂，利用多种药剂进行协同增效，防止结垢、杀灭或抑制细菌生长，用量少，适用范围广、在复杂水质条件下也能发挥优异效能。

Description

一种油气田开采用复合缓蚀剂及其制备方法 
技术领域：
本发明涉及一种油气田开采用缓蚀剂，特别是油气田开采用复合缓蚀剂及其制备方法。 
背景技术：
随着石油天然气工业的发展，我国油田逐步处于开采的中后期，开始进入了高采出比、高含水阶段，油田的油水分离难度加大，原油变稠、变重，含水、含盐增加，硫含量、酸值升高，增加了原油的腐蚀性，采注水和输油管道的腐蚀及防护也越来越受到重视。 
钢铁材料作为工程材料，广泛应用于石油工业，在使用过程中，不可避免的要同各种腐蚀性介质接触，因腐蚀，导致的原油泄漏、停工停产、人身伤亡及环境污染会带来的经济损失十分巨大。将少量物质加入腐蚀环境中，借助该物质在金属表面上发生的物理化学作用，降低金属材料溶解速度的方法称为缓蚀剂防腐，所加物质即缓蚀剂。缓蚀剂从1845年出现以来，历经无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂，直到今天的复合型缓蚀剂，因其设备简单、使用方便，投资少，收效快，已经得到广泛的应用。 
现有用于油气田开采中应用较多的为咪唑啉及其衍生物，存在投加量过大、适用范围小、抗冲击能力差等缺点，较为单一化合物的缓蚀剂已难以完全解决缓蚀问题，油气田中结垢和细菌滋生会加剧腐蚀的速度，使缓蚀剂失去效力，必须利用多种药剂进行协同增效，防止结垢、杀灭或抑制细菌生长，从而防止腐蚀发生，急需一种用量少，适用范围广、在复杂水质条件下也能发挥优异效能的用于油气田开采用复合缓蚀剂。 
发明内容
本发明的目的在于：提供一种用量少，适用范围广、在复杂水质条件下也能发挥协同效力的用于油气田开采用复合缓蚀剂。本发明的另一个目的是提供油气田开采用的复合缓蚀剂的制备方法。 
本发明一种油气田开采用复合缓蚀剂，由咪唑啉磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、硫脲、氯化十六烷基吡啶组成；各组分按重量数比为：咪唑啉磷酸酯50-70份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸15-20份，硫脲14-25份，氯化十六烷基吡啶1-5份。 
所述的油气田开采用复合缓蚀剂，组分按优佳重量数比为：咪唑啉磷酸酯55-65份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸15-20份，硫脲16-20份，氯化十六烷基吡啶2-4份。 
上步所述的油气田开采用复合缓蚀剂，组分按最佳重量数比为：咪唑啉磷酸酯59-61份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸17-19份，硫脲19-21份，氯化十六烷基吡啶1.9-2.1份。 
其中：咪唑啉磷酸酯为固含量20％；2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸活性物含量＝50％；硫脲为10％水溶液；氯化十六烷基吡啶含量为99％。 
本发明一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌50-90分钟并保持温度范围在15-45℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。 
所述的一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌60-80分钟并保持温度范围在20-35℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。 
上步所述的一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌69-71分钟并保持温度范 围在24-26℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。 
本产品运用的咪唑啉磷酸酯是新型吸附型缓蚀剂，对碳钢、合金钢、铜、黄铜、铝、铝合金在含CO2卤水等介质中的全面腐蚀具有优良的缓蚀性能； 
本产品运用的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸因其分子结构中同时含有磷酸基和羧基两种基团，使其能在高温、高硬度和高PH值的水质条件下，具有更高的阻垢性能，耐氯分解，有一定的缓蚀性能； 
本产品运用的硫脲作为酸性介质对铁的缓蚀剂，与多种缓蚀剂有协同增效作用； 
本产品运用的氯化十六烷基吡啶属于含氮阳离子表面活性剂，具有良好的表面活性和杀菌消毒性能，对异养菌、铁细菌和硫酸盐还原菌的杀灭率达到99.9％以上。 
由于本发明将多种优选的阻垢、杀菌和缓蚀成分以科学的比例搭配复合在一起，使各成分之间能够相互取长补短，并产生协同增效作用，有效防止成垢阴、阳离子结合成垢，对沉积物有很好的抑制和消除作用，有效杀灭和抑制细菌生长，使缓蚀剂能够在金属表面形成致密的疏水性保护层，从而阻碍与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移，起到保护和防止腐蚀的目的，适用于各种复杂的工况条件，这使得该产品具有了显著的创新点。 
将本发明获得的油气田开采用复合缓蚀剂与现广泛应用的咪唑啉衍生物进行了性能对比试验，对比试验结果如下：缓蚀性能评价试验。 
常压静态腐蚀速率及缓蚀率性能测定按石油天然气行业标准SY/T5273-2000进行，实验条件为：试片：50mm×13mm×1.5mm的A3钢；缓蚀剂投加量：50mg/L，温度50±2℃；时间：7天。结果见表1。 
  用药种类   腐蚀速率，mm/a
  咪唑啉衍生物   0.068
  实施例1所述产品   0.038
  实施例2所述产品   0.021
  实施例3所述产品   0.026
  实施例4所述产品   0.031
  实施例5所述产品   0.033
  实施例6所述产品   0.028
  控制指标   ≤0.076
从表1的试验结果可以看出，采用本发明所述用于油气田开采用复合缓蚀剂腐蚀速率远远小于规定控制值。处理效果均优于对比药剂。 
具体实施方式
下面结合实施例方案对本发明作进一步描述。 
实施例1 
本发明一种油气田开采用复合缓蚀剂，制备组分(序号1)按重量份数添加：咪唑啉磷酸酯55份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸20份，硫脲20份，氯化十六烷基吡啶5份配制。 
实施例2 
所述油气田开采用复合缓蚀剂，制备组分(序号4)按重量份数添加：咪唑啉磷酸酯60份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸18份，硫脲19份，氯化十六烷基吡啶3份配制。 
实施例3 
所述油气田开采用复合缓蚀剂，制备组分(序号5)按重量份数添加：咪唑 啉磷酸酯50份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸20份，硫脲25份，氯化十六烷基吡啶5份配制。 
实施例4 
所述油气田开采用复合缓蚀剂，制备组分(序号6)按重量份数添加：咪唑啉磷酸酯70份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸15份，硫脲14份，氯化十六烷基吡啶份1配制。 
实施例5 
所述油气田开采用复合缓蚀剂，制备优佳组分(序号3)按重量份数添加，咪唑啉磷酸酯65份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸16份，硫脲17份，氯化十六烷基吡啶2份配制。 
实施例6 
所述油气田开采用复合缓蚀剂，制备最佳组分(序号2)按重量份数添加，咪唑啉磷酸酯60份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸18份，硫脲20份，氯化十六烷基吡啶2份配制。 
其中：咪唑啉磷酸酯为固含量20％；2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸活性物含量＝50％；硫脲为10％水溶液；氯化十六烷基吡啶含量为99％。 
                        表2中单位：公斤 
Figure DEST_PATH_GA20185907200710180019901D00041
上述最佳制备方法为：a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸 酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌70分钟并保持温度范围在25℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。 
上述所得油气田开采用复合缓蚀剂为液体。 
本发明所述油气田开采用复合缓蚀剂在使用时，其投加量一般为5-50mg/L，其使用方法为：可将本剂直接投入到油田水之中，也可以将本剂加水稀释后再投加，稀释的比例根据现场实际情况确定。 

Claims (6)

1.一种油气田开采用复合缓蚀剂，其特征在于：由咪唑啉磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、硫脲、氯化十六烷基吡啶组成；各组分按重量数比为：咪唑啉磷酸酯50-70份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸15-20份，硫脲14--25份，氯化十六烷基吡啶1-5份；其中：咪唑啉磷酸酯为固含量20％；2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸活性物含量＝50％；硫脲为10％水溶液；氯化十六烷基吡啶含量为99％。
2.按照权利要求1所述的油气田开采用复合缓蚀剂，其特征在于：组分按优佳重量数比为：咪唑啉磷酸酯55-65份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸15-20份，硫脲16-20份，氯化十六烷基吡啶2-4份。
3.按照权利要求1所述的油气田开采用复合缓蚀剂，其特征在于：组分按最佳重量数比为：咪唑啉磷酸酯59-61份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸17-19份，硫脲19-21份，氯化十六烷基吡啶1.9-2.1份。
4.按照权利要求1所述的一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于：a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌50-90分钟并保持温度范围在15-45℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。
5.按照权利要求4所述的一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于：a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌60-80分钟并保持温度范围在20-35℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。
6.按照权利要求4所述的一种油气田开采用复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于：a、将2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸加入咪唑啉磷酸酯；b、硫脲加入水中溶解；c、将a、b步制得的溶液混合后加入氯化十六烷基吡啶，均匀搅拌69-71分钟并保持温度范围在24-26℃，即得油气田开采用复合缓蚀剂。
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