CN101824312B - 一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 - Google Patents
一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101824312B CN101824312B CN 201010166164 CN201010166164A CN101824312B CN 101824312 B CN101824312 B CN 101824312B CN 201010166164 CN201010166164 CN 201010166164 CN 201010166164 A CN201010166164 A CN 201010166164A CN 101824312 B CN101824312 B CN 101824312B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- sulphur
- phenyl ketone
- solvent
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明涉及一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂，该硫溶剂由主剂、催化剂和缓蚀剂组成，其含量分别为：主剂90-95重量％、催化剂0.5-3.5重量％、缓蚀剂1.5-7.5重量％，所述主剂为二烷基二硫或二苯基二硫，所述催化剂为有机胺、路易斯碱或其混合物，所述缓蚀剂为β-二乙胺基苯基酮、β-松香胺基苯基酮或其混合物。本发明的溶硫速度和载硫量优于常用物理溶剂如脂肪烃、苯、CS2及常规化学溶剂，可用于清洗并解除高含硫气井井筒硫沉积堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及高含硫气井井筒硫沉积清洗的硫溶剂。
背景技术
高含硫天然气与常规天然气物性有着较大的差别，在天然气开采过程中，随着气体的产出，地层压力不断下降，元素硫将以单体形式从载硫气体中析出，且在适当的温度条件下以固态硫的形式存在，并在井筒中不同部位产生沉积，影响天然气的流动。这不仅对气井的正常工作造成严重危害，也给生产设备的维护带来诸多困难，硫沉积一旦发生，硫堵的程度会随生产的进行日益严重，最终导致气井停产。如我国华北油田的赵兰庄气藏，在1976年试采，因对高含硫气藏开发的认识不足，产生严重的元素硫沉积而被迫关井，至今尚未投产。
目前国际上较为有效的解决井筒流沉积的方法为溶剂法。溶剂可分为物理溶剂和化学溶剂两大类，后者是指在溶解硫过程中伴随有化学反应。脂肪烃类物理溶剂溶硫能力低，而芳香烃则由于苯环上的π电子和元素硫中S8环的互相作用，使溶硫能力要比脂肪烃稍大。尽管二硫化碳有毒且易燃，使用上有一定困难，但对硫有较高的溶解度，30℃时，硫在CS2中的溶解度为25.8g，在某些情况下仍被选作溶剂。在CS2中掺入其它工业溶剂可以提高燃点而不影响溶硫能力。在CS2中惨入16％工业正戊烷可使燃点提高到357℃。也可以在CS2中加水组成一种高内相比的非牛顿型乳状液，其中内相(CS2)的体积比例至少应为60％。以这种乳状液作为硫溶剂可以降低CS2的毒性和减少着火危险。但物理溶剂存在的主要缺陷在于：(1)溶解度较低，载硫量有限，清洗处理相同重量硫所需要的溶剂量很大；(2)溶硫速度低，现场操作时间长，作业成本增加。
从国外高含硫气田运用实际情况看，物理溶剂一般只能处理中等硫沉积，在硫沉积量很大时，应采用溶硫能力更强的化学溶剂来处理。
目前化学溶剂比较典型的硫溶剂有Merox体系、DMDS-DMF-NaHS体系(加拿大Alberta硫磺研究公司)及SULFA-HITECH体系(美国Pennwalt公司)，三种体系都是以二甲基二硫DMDS为主体溶剂。DMDS具有高闪点、低挥发性、低腐蚀性和低毒等优点，但是单纯的DMDS溶解元素硫的能力难以满足工程溶硫的需要，必须与一定的催化剂相配合组成一种硫溶剂系统，才能有效地发挥作用。
Merox体系、DMDS-DMF-NaHS体系及SULFA-HITECH体系，采用0.15～0.5质量％的NaHS和3～5质量％的DMF(二甲基甲酰胺)作为催化剂。现场试验表明，系统稳定性受到很大挑战：(1)对NaHS的纯度要求十分高，使用纯度较低的NaHS会影响系统的溶硫活性；(2)系统在室温下放置两周后就变得无活性了；(3)系统活性明显受气井中水相组分的影响；(4)在一些间歇性操作中需与凝析油混合时，系统活性大大降低。
因此，研发载硫量高、溶硫速度快、性能稳定的硫溶剂是解除硫沉积堵塞的关键技术问题，可以提高溶硫效率、减少作业成本、缓解对环境带来的压力。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂，其溶硫速度和载硫量优于物理溶剂(脂肪烃、苯、CS2)和常规化学溶剂。该溶剂一方面在催化剂作用下打开环状S8元素硫，产生化学作用形成多硫化物，另一方面化学过程中所生成的二烷基多硫还具有物理性溶解硫的能力，可用于清洗并解除高含硫气井井筒硫沉积堵塞。
本发明硫溶剂由主剂、催化剂和缓蚀剂组成，其含量分别为：主剂90-95重量％、催化剂0.5-3.5重量％、缓蚀剂1.5-7.5重量％。
所述主剂为二烷基二硫、二苯基二硫或其混合物，当烷基为CH3、C2H5或其他低碳烷基时，溶硫效果最佳。
所述催化剂为有机胺、路易斯碱或其混合物，所述有机胺为二乙醇胺、三乙醇胺或多亚烷基羟基胺，所述路易斯碱为甲醇钠或乙醇钠。
催化剂可由80-85重量％的二乙醇胺、三乙醇胺或多亚烷基羟基胺，及15-20重量％的甲醇钠或乙醇钠组成。
所述多亚烷基羟基胺，其化学结构如下：
式中：x＝6～8，y＝10～12，z＝6～8
所述缓蚀剂为β-二乙胺基苯基酮、β-松香胺基苯基酮或其混合物，β-二乙胺基苯基酮由苯乙酮、多聚甲醛和二乙胺经曼尼西缩合反应制得；β-松香胺基苯基酮由苯乙酮、多聚甲醛和松香胺经曼尼西缩合反应制得。
缓蚀剂可由80-85重量％的β-二乙胺基苯基酮和15-20重量％的β-松香胺基苯基酮组成。
本发明硫溶剂实际上是一种通式为RSSR二烷基二硫化物或二苯基二硫化物的混合物，是硫醇经氧化作用后生成的产物，添加有机胺(二乙醇胺、三乙醇胺，或多亚烷基羟基胺)、路易斯碱(甲醇钠、乙醇钠)或其混合物作为催化剂，提高载硫量和溶硫速度，辅以曼尼西碱作为缓蚀剂，减少溶剂对油管、套管、井下工具等的腐蚀性。作为催化剂的有机胺起引发链式反应的作用，并将元素硫以化学方式结合进去，生成本身又是良好的元素硫的物理溶剂——二烷基多硫化物。整个溶硫过程可表示为：
上述反应式中R为烷基或苯基，当R为CH3、C2H5等低碳烷基时，溶硫效果最佳。
与现有技术相比，本硫溶剂配方能提供高活性(载硫量高、溶硫速度快)和高系统稳定性，适应各种复杂现场应用条件的需要。
具体实施方式
在本发明实施例中，使用的化学品说明如下：
二甲基二硫DMDS(市售，工业品)
二苯基二硫DADS(市售，工业品)
二乙醇胺(市售，工业品)
三乙醇胺(市售，工业品)，
甲醇钠(市售，化学纯)
乙醇钠(市售，化学纯)
β-二乙胺基苯基酮(实验室合成)
β-松香胺基苯基酮(实验室合成)
实施例1
主剂为90重量％的二甲基二硫DMDS，3.0重量％的催化剂(催化剂由80重量％的二乙醇胺与20重量％的甲醇钠组成)，缓蚀剂为7.0重量％的β-二乙胺基苯基酮。
90℃下使用时，对硫磺的溶解度达到421g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.96分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.081g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
常温下陈化保养30d后，90℃时，对硫磺的溶解度达到420g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.99分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.080g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
实施例2
主剂为90重量％的二甲基二硫DMDS，3.0重量％的催化剂(催化剂由80重量％的三乙醇胺与20重量％的甲醇钠组成)，缓蚀剂为7.0重量％的β-松香胺基苯基酮。
90℃下使用时，对硫磺的溶解度达到431g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.72分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.064g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
常温下陈化保养120d后，90℃时，对硫磺的溶解度达到433g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.74分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.066g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
实施例3
主剂为90重量％的二甲基二硫DMDS，3.5重量％的催化剂(催化剂由80重量％的多亚烷基羟基胺与20重量％的乙醇钠组成)，缓蚀剂为6.0重量％的β-松香胺基苯基酮。
90℃下使用时，对硫磺的溶解度达到465g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.45分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.056g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
常温下陈化保养120d后，90℃时，对硫磺的溶解度达到462g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为0.47分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.058g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
实施例4
主剂为90重量％的二苯基二硫DADS，3.0重量％的催化剂(催化剂由80重量％的二乙醇胺与20重量％的甲醇钠组成)，缓蚀剂为7.0重量％的β-二乙胺基苯基酮。
90℃下使用时，对硫磺的溶解度达到381g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为1.32分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.081g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
实施例5
主剂A为92重量％的二苯基二硫DADS，3.5重量％的催化剂(催化剂由80重量％的多亚烷基羟基胺与20重量％的乙醇钠组成)，缓蚀剂为4.0重量％的β-松香胺基苯基酮。
90℃下使用时，对硫磺的溶解度达到399g，溶解50％重量硫磺所需时间t1/2为1.17分钟，对N80挂片平均动态腐蚀速度为0.079g/h.m2，钢片表面光洁，无肉眼可见的坑蚀、点蚀。
实施例6
β-二乙胺基苯基酮制备方法如下：
在反应釜中加入6重量％的二乙胺，加入50重量％的甲醇，缓慢滴加盐酸与醋酸混合物，调节pH至1.0。然后加入9重量％的多聚甲醛，升温至85℃回流20分钟，至多聚甲醛完全溶解，液呈红颜色。再加入35重量％的苯乙酮，80℃回流5小时，至物料呈棕红色后，停止加热，冷却至室温，加固体NaOH调节pH值至8-9左右。滤掉NaCl结晶，减压蒸馏，提纯得到β-二乙胺基苯基酮。
实施例7
β-松香胺基苯基酮制备方法如下：
在反应釜中加入15重量％的松香胺，加入40重量％的甲醇，缓慢滴加盐酸与醋酸混合物，调节pH至1.0。然后加入9重量％的多聚甲醛，升温至85℃回流20分钟，至多聚甲醛完全溶解，液呈棕红颜色。再加入36重量％的苯乙酮，85℃回流5小时，至物料呈深棕色后，停止加热，冷却至室温，加固体NaOH调节pH值至8-9左右。滤掉NaCl结晶，减压蒸馏，提纯得到β-松香胺基苯基酮。
Claims (3)
1.一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂，由主剂、催化剂和缓蚀剂组成，其含量分别为：主剂90-95重量％、催化剂0.5-3.5重量％、缓蚀剂1.5-7.5重量％，所述主剂为二烷基二硫化物、二苯基二硫化物或其混合物，所述二烷基二硫化物的烷基为CH3或C2H5，所述催化剂为有机胺、路易斯碱或其混合物，所述有机胺为二乙醇胺、三乙醇胺或多亚烷基羟基胺，所述路易斯碱为甲醇钠或乙醇钠，所述缓蚀剂为β-二乙胺基苯基酮、β-松香胺基苯基酮或其混合物。
2.如权利要求1所述的硫溶剂，其特征在于，所述催化剂由80-85重量％的二乙醇胺、三乙醇胺或多亚烷基羟基胺，及15-20重量％的甲醇钠或乙醇钠组成。
3.如权利要求1所述的硫溶剂，其特征在于，所述缓蚀剂由80-85重量％的β-二乙胺基苯基酮和15-20重量％的β-松香胺基苯基酮组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010166164 CN101824312B (zh) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | 一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010166164 CN101824312B (zh) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | 一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101824312A CN101824312A (zh) | 2010-09-08 |
| CN101824312B true CN101824312B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=42688481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010166164 Expired - Fee Related CN101824312B (zh) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | 一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101824312B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102181276B (zh) * | 2011-03-10 | 2013-07-31 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | 一种用于高含硫气田的溶硫剂 |
| CN102585797B (zh) * | 2012-01-13 | 2013-03-13 | 西南石油大学 | 用于长井段、高温油气井酸化改造的转向酸 |
| US9238588B2 (en) * | 2013-08-02 | 2016-01-19 | Ecolab USA, Inc. | Organic disulfide based corrosion inhibitors |
| CN103566701B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-08-05 | 中国石油大学(华东) | 一种集输系统硫沉积诱发捕集装置 |
| CN105154047B (zh) * | 2015-09-02 | 2018-07-06 | 西南石油大学 | 一种溶硫剂及其制备方法 |
| CN106854011B (zh) * | 2016-12-21 | 2021-05-07 | 冯佳乐 | 一种采油污水处理剂 |
| CN114198060B (zh) * | 2020-08-31 | 2024-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种超深含硫气井井筒硫沉积治理方法 |
| CN115505380B (zh) * | 2021-06-23 | 2024-02-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 无刺激性气味的具有溶硫功能的组合物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0364703A3 (en) * | 1988-10-11 | 1991-01-02 | ATOCHEM NORTH AMERICA, INC. (a Pennsylvania corp.) | Process for preparing sulfur solvent compositions |
-
2010
- 2010-05-07 CN CN 201010166164 patent/CN101824312B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101824312A (zh) | 2010-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101824312B (zh) | 一种用于清洗井筒硫沉积的硫溶剂 | |
| CN108929666B (zh) | 一种含硫气井高效解堵剂 | |
| CN101787310A (zh) | 车用无铅汽油的生产方法 | |
| CN102181276B (zh) | 一种用于高含硫气田的溶硫剂 | |
| CN106283069A (zh) | 用于油气集输缓蚀剂及其制备方法 | |
| WO2014134917A1 (zh) | 工业含硫废气脱硫处理的催化体系及其工艺 | |
| CN111205841A (zh) | 一种油田用有机除硫剂的制备方法 | |
| CN103805152A (zh) | 一种用于油田注水的阻垢缓蚀剂及其制备方法 | |
| CN108165247A (zh) | 用于稠油开采集输的降粘缓蚀剂及其制备方法 | |
| CN104140800B (zh) | 一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂 | |
| CN103882437A (zh) | 油气集输管道缓蚀剂及其制备方法 | |
| CN102382682B (zh) | 一种加氢阻垢缓蚀剂及应用 | |
| CA3070600C (en) | Compositions and methods for remediating hydrogen sulfide and other contaminants in hydrocarbon based liquids and aqueous solutions without the formation of precipitates or scale | |
| CN107523284B (zh) | 含硫气井用微乳型耐高温解堵剂及其制备方法 | |
| CN102220170B (zh) | 一种用于加氢装置的缓蚀剂及其制备方法 | |
| CN109536147A (zh) | 一种油井用高效、安全的乳液型清蜡剂及其制备方法 | |
| CN103820089A (zh) | 乳化沥青选择性堵水剂及其制备方法 | |
| CN102199459A (zh) | 一种脂肪族水煤浆添加剂 | |
| CN114763470B (zh) | 一种高效溶硫剂及其制备方法 | |
| CN102311347A (zh) | 由焦化苯连续生产混二硝基苯的装置及方法 | |
| CN105272916B (zh) | 一种新型松香基咪唑啉类缓蚀剂 | |
| CN101318872B (zh) | 一种乙烯裂解炉结焦抑制剂及其使用方法 | |
| CN106283083A (zh) | 高效除锈剂及其制备方法 | |
| CN105413446B (zh) | 一种固态脱硫剂 | |
| CN204026623U (zh) | 具有脱硝系统接口的玻璃窑余热发电锅炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: SINOPEC Zhongyuan Petroleum Exploration Bureau Investigation, Design & Research Institute Assignor: Oil Production Engineering Research Institute|Zhongyuan Oilfield Company| Southwest Petroleum University, China Petroleum Chemical Co Contract record no.: 2012410000001 Denomination of invention: Sulfur solvent for cleaning sulphur deposition in wellhole Granted publication date: 20110316 License type: Exclusive License Open date: 20100908 Record date: 20120111 |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20130507 |