CN101624518B - 一种适用于co2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂 - Google Patents

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一种适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂。本发明属于油田化学领域。它解决了在高CO2分压环境下油套管受到腐蚀的问题。该缓蚀剂按重量百分比由下列成分组成：15～23％二乙烯三胺、20～30％癸二酸、10～15％硫脲、4～7％十二烷基二甲基苄基氯化铵、1～3％十八烷醇聚氧乙烯醚、5～10％无水乙醇、12～45％水。该缓蚀剂在高CO2分压环境下，其缓蚀率在90％以上，且无点蚀；在金属管壁上成膜均匀，吸附效果好；对原油的破乳性好，在井下2小时原油100％破乳，对原油后期脱水处理没有影响。该缓蚀剂还具有低毒、环保、制备方法简单、成本低的优点。

Description

一种适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂
技术领域
本发明属于油田化学领域，具体涉及一种用于井筒防腐的缓蚀剂。
背景技术
在低渗透油田开发领域，CO2驱油技术正得到广泛的应用。在CO2驱油技术的具体施工过程中，由于气窜等原因，采出井井筒内CO2的含量可达98％，CO2分压达0.2MPa以上。由于现有的油井的油套管主要采用的是普通碳钢管，在这种高CO2分压所形成的腐蚀环境下，钢管表面被腐蚀程度非常严重，钢管表面一旦被腐蚀，就会影响正常生产，导致CO2驱油工艺发展缓慢。
发明内容
本发明的目的是为了解决在高CO2分压环境下油套管受到腐蚀的问题，而提供一种适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂。
该适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂按重量百分比由下列成分组成：15～23％二乙烯三胺、20～30％癸二酸、10～15％硫脲、4～7％十二烷基二甲基苄基氯化铵、1～3％十八烷醇聚氧乙烯醚、5～10％无水乙醇、12～45％水。
该适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂配方中的癸二酸、二乙烯三胺用于合成聚酰胺预聚物；硫脲作为协同增效剂，与聚酰胺预聚物进一步反应生成硫脲改性聚酰胺。硫脲改性聚酰胺是由以O、N、S原子为中心的极性基和以C、H原子组成的非极性基所构成的；N、O、S原子都是电负性较大、配位能力较强的原子，O、N、S原子中的孤对电子能够与金属表面形成配位键而发生化学吸附成膜，有效防止腐蚀介质与金属表面接触而造成的腐蚀，从而产生良好的缓蚀效果；以C、H原子组成的非极性基团平铺在金属表面上，形成较完整的疏水保护层，从而在腐蚀介质与金属表面之间形成一道屏障，有效阻止腐蚀产物铁离子向溶液中扩散及溶液中的氢离子移向金属的反应过程，使腐蚀反应速度变慢，从而达到了保护金属表面不被腐蚀的目的。十二烷基二甲基苄基氯化铵为表面活性剂，它能够使硫脲改性聚酰胺在水溶液中分散的更加均匀，进而使缓蚀剂在金属管壁的表面充分均匀的吸附，更好的起到缓蚀作用。十八烷醇聚氧乙烯醚能够使缓蚀剂与原油快速破乳。无水乙醇及水为缓蚀剂中的溶剂。
本发明的适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂在高CO2分压(大于0.2MPa)环境下，其缓蚀率可达90％以上，且无点蚀；在金属管壁上成膜均匀，吸附效果好；破乳性好，在井下2小时原油100％破乳，对原油后期脱水处理没有影响。该缓蚀剂注入工艺简便易行，从油套环空注入，油管采出，不用采取加药泵车，油井加药期间正常生产，不影响油井产量，对原油的后期处理没有影响。该缓蚀剂还具有低毒、环保、制备方法简单、成本低的优点。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂按重量百分比由下列成分组成：15％二乙烯三胺、20％癸二酸、10％硫脲、4％十二烷基二甲基苄基氯化铵、1％十八烷醇聚氧乙烯醚、5％无水乙醇、45％水。
该适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂配方中的癸二酸、二乙烯三胺用于合成聚酰胺预聚物，反应式如下：
Figure G2009101626967D00021
硫脲作为协同增效剂，与聚酰胺预聚物进一步反应生成硫脲改性聚酰胺，反应式如下：
Figure G2009101626967D00022
硫脲改性聚酰胺是由以O、N、S原子为中心的极性基和以C、H原子组成的非极性基所构成的；N、O、S原子都是电负性较大、配位能力较强的原子，O、N、S原子中的孤对电子能够与金属表面形成配位键而发生化学吸附成膜，有效防止腐蚀介质与金属表面接触而造成的腐蚀，从而产生良好的缓蚀效果；以C、H原子组成的非极性基团平铺在金属表面上，形成较完整的疏水保护层，从而在腐蚀介质与金属表面之间形成一道屏障，有效阻止腐蚀产物铁离子向溶液中扩散及溶液中的氢离子移向金属的反应过程，使腐蚀反应速度变慢，从而达到了保护金属表面不被腐蚀的目的。十二烷基二甲基苄基氯化铵为表面活性剂，它能够使硫脲改性聚酰胺在水溶液中分散的更加均匀，进而使缓蚀剂在金属管壁的表面充分均匀的吸附，更好的起到缓蚀作用。十八烷醇聚氧乙烯醚能够使缓蚀剂与原油快速破乳。无水乙醇及水为缓蚀剂中的溶剂。
本实施方式的缓蚀剂的制备方法如下：首先，将癸二酸与二乙烯三胺进行混合搅拌，在120～200℃温度下反应4～8小时后得到聚酰胺预聚物；再向其中加入硫脲反应2～4小时后，得到棕红色产物，即为硫脲改性聚酰胺。然后，将硫脲改性聚酰胺与十二烷基二甲基苄基氯化铵及十八烷醇聚氧乙烯醚复配形成本实施方式的缓蚀剂主剂；再加入无水乙醇及水混合后即得到本实施方式的缓蚀剂。
本实施方式的缓蚀剂在井下CO2分压为0.2MPa～2MPa环境下，其缓蚀率可达91％，且无点蚀；在金属管壁上成膜均匀，吸附效果好；对原油的破乳性好，在井下2小时原油100％破乳，对原油后期脱水处理没有影响。该缓蚀剂注入工艺简便易行，从油套环空注入，油管采出，不用采取加药泵车，油井加药期间正常生产，不影响油井产量，对原油的后期处理没有影响。
具体实施方式二：本实施方式的适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂按重量百分比由下列成分组成：18％二乙烯三胺、25％癸二酸、12％硫脲、5％十二烷基二甲基苄基氯化铵、2％十八烷醇聚氧乙烯醚、8％无水乙醇、30％水。
本实施方式的缓蚀剂的制备方法同具体实施方式一。
本实施方式的缓蚀剂在井下CO2分压为0.2MPa～2MPaMPa环境下，其缓蚀率可达93％，且无点蚀；在金属管壁上成膜均匀，吸附效果好；对原油的破乳性好，在井下2小时原油99％破乳，对原油后期脱水处理没有影响。该缓蚀剂注入工艺简便易行，从油套环空注入，油管采出，不用采取加药泵车，油井加药期间正常生产，不影响油井产量，对原油的后期处理没有影响。
具体实施方式三：本实施方式的适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂按重量百分比由下列成分组成：23％二乙烯三胺、30％癸二酸、15％硫脲、7％十二烷基二甲基苄基氯化铵、3％十八烷醇聚氧乙烯醚、10％无水乙醇、12％水。本实施方式的缓蚀剂的制备方法同具体实施方式一。
本实施方式的缓蚀剂在井下CO2分压为0.2MPa～2MPa环境下，其缓蚀率可达96％，且无点蚀；在金属管壁上成膜均匀，吸附效果好；对原油的破乳性好，在井下2小时原油99％破乳，对原油后期脱水处理没有影响。该缓蚀剂注入工艺简便易行，从油套环空注入，油管采出，不用采取加药泵车，油井加药期间正常生产，不影响油井产量，对原油的后期处理没有影响。

Claims (1)

1.一种适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂，基特征在于：它按重量百分比由下列成分组成：15～23％二乙烯三胺、20～30％癸二酸、10～15％硫脲、4～7％十二烷基二甲基苄基氯化铵、1～3％十八烷醇聚氧乙烯醚、5～10％无水乙醇、12～45％水；该适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂是通过以下方法制备得到的：首先将癸二酸与二乙烯三胺进行混合搅拌，在120～200℃温度下反应4～8小时后得到聚酰胺预聚物，然后向其中加入硫脲反应2～4小时后，得到棕红色产物硫脲改性聚酰胺；再将硫脲改性聚酰胺与十二烷基二甲基苄基氯化铵及十八烷醇聚氧乙烯醚复配成缓蚀剂主剂，最后再加入无水乙醇及水混合后即得到适用于CO2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂。
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