CN104140800B - 一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂，属于油气田用化学剂技术领域。本发明是由甲酰胺类物理溶硫剂和多乙烯多胺类化学溶硫剂混合而成，即可得到用于高含硫气田的胺类溶硫剂。本发明的溶硫剂综合了物理溶硫剂和化学溶硫剂的各自优势，制备简单，无强烈刺激性、无恶臭、毒性小，对金属和高分子材料腐蚀性小，与硫反应后液体体系粘度低，不影响后期排放，该溶硫剂的制备简单，环境影响小，便于工作操作。可广泛用于解除高含硫气井井筒、地面管线及阀门、筛网等的硫沉积堵塞。

Description

一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂
技术领域
本发明涉及一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂，属油气田用化学剂技术领域。
背景技术
在高含硫天然气的生产过程中，当气流的压力和温度、速度等因素改变，导致气流达到或超过含硫饱和度时，元素硫便从气流中析出导致硫沉积。硫沉积可能堵塞井筒和集输管线，严重影响气田生产；同时，沉积的元素硫还能引起井筒和集输管线的严重腐蚀。对于硫沉积的防治措施，除了在开采过程中采用一定办法避免元素硫沉积外，对于已经沉积的元素硫一般使用溶硫剂来溶解。溶硫剂依据其溶硫时是否发生化学反应，分为物理溶硫剂和化学溶硫剂，这两种溶硫剂虽然应用广泛，但仍有不足。
物理溶硫剂，除二硫化碳外，80℃时饱和溶硫量处于10g/100mL左右，溶硫效果差；而二硫化碳易挥发、易燃、易爆、闪点低、毒性强等缺点给工业生产带来一系列安全环保问题。化学溶硫剂主要包括：有机二硫化物类、无机碱类和胺类。
ZL201010166164.3公布了一种用于清洗井筒硫沉积的溶硫剂，主剂为二烷基二硫、二苯基二硫或其混合物，属于有机二硫化物类。ZL201110056804.X公布了一种用于高含硫气田的硫溶硫剂，主剂为具有通式R-S-S-R的二硫化物，属于有机二硫化物类溶硫剂。期刊《石油与天然气化工》2012年第41第1期文献“高含硫气田溶硫剂的研究与应用”中介绍的高含硫气田溶硫剂主剂为二甲基二硫（DMDS），属于有机二硫化物类溶硫剂。期刊《应用化工》2011年第40第11期文献“含硫气井新型高效溶硫剂体系的研制及评价”中介绍的高含硫气田溶硫剂主剂为二甲基二硫醚(DMDS)和二芳基二硫醚(DADS)，属于有机二硫化物类溶硫剂。这种有机二硫化物主剂虽然溶硫量较高，但具有强刺激性、严重的恶臭味、毒性大等缺点。
ZL201110310930.3公布了一种高效无恶臭溶硫剂，由氢氧化钠水溶液，环丁砜，N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺组成，属于无机碱类溶硫剂。这类无机碱类溶硫剂虽无恶臭，但不足之处：但是无机碱类的氢氧化钠水溶液碱性强，对金属和高分子材料具有腐蚀性。
期刊《油气田地面工程》2008年第27第4期文献“溶硫剂LJ-1性能室内评价”中介绍的溶硫剂主剂为三乙烯四胺、乙醇胺，属于胺类。期刊《重庆科技学院学报》2010年第12第4期文献“高含硫气井硫溶硫剂筛选试验研究”中介绍的溶硫剂主剂为三乙烯四胺、乙醇胺，属于胺类溶硫剂。这类胺类溶硫剂虽无恶臭，但不足之处：与硫反应后，体系粘度增加，甚至不能流动，增加了后续排放的困难。
发明内容
本发明主要针对有机二硫化物类溶硫剂具有强刺激性、严重恶臭味、毒性大，无机碱类溶硫剂对金属和高分子材料腐蚀性强，胺类溶硫剂与硫反应后液体体系粘度高、影响后续排放等缺陷；提供用于高含硫气田的胺类溶硫剂。
本发明的目的通过下列技术方案实现：
由甲酰胺类物理溶硫剂和多乙烯多胺类化学溶硫剂按照以下体积百分比混合而成：5～15%的甲酰胺类物理溶硫剂、85～95%的多乙烯多胺类化学溶硫剂。
所述甲酰胺类物理溶硫剂为二甲基甲酰胺（DMF）、二乙基甲酰胺（DEF）中的一种。
所述多乙烯多胺类化学溶硫剂为二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）中的一种。
本发明的有益效果是：综合了物理溶硫剂和化学溶硫剂的各自优势，制备简单，无强烈刺激性、无恶臭、毒性小，对金属和高分子材料腐蚀性小，与硫反应后液体体系粘度低，不影响后期排放，该溶硫剂的制备简单，环境影响小，便于工作操作。可广泛用于解除高含硫气井井筒、地面管线及阀门、筛网等的硫沉积堵塞。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
取95.0ml二乙烯三胺（DETA）放入合成反应釜中，在搅拌条件下，加入5.0ml二甲基甲酰胺（DMF），再在常温常压条件下搅拌10分钟，制成溶硫剂。在常温常压下，加入一定量升华硫粉，进行溶硫性能评价实验。测定30min的溶硫量为43.5g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度为6.2Pa.S；相比100.0ml二乙烯三胺（DETA）的30min溶硫量44.1g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度12.6Pa.S，溶硫量下降了1.4%，粘度下降了50%。
实施例2
取90.0ml二乙烯三胺（DETA）放入合成反应釜中，在搅拌条件下，加入10.0ml二甲基甲酰胺（DMF），再在常温常压条件下搅拌10分钟，制成溶硫剂。在常温常压下，加入一定量升华硫粉，进行溶硫性能评价实验。测定30min的溶硫量为42.7g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度为4.7Pa.S；相比100.0ml二乙烯三胺（DETA）的30min溶硫量44.1g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度12.6Pa.S，溶硫量下降了3.2%，粘度下降了62%。
实施例3
取85.0ml二乙烯三胺（DETA）放入合成反应釜中，在搅拌条件下，加入15.0ml二甲基甲酰胺（DMF），再在常温常压条件下搅拌10分钟，制成溶硫剂。在常温常压下，加入一定量升华硫粉，进行溶硫性能评价实验。测定30min的溶硫量为41.3g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度为4.1Pa.S；相比100.0ml二乙烯三胺（DETA）的30min溶硫量44.1g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度12.6Pa.S，溶硫量下降了6.3%，粘度下降了67%。
实施例4～18，步骤与上述实施例相同，具体组分配比和性能评价如下表1所示。
表1实施例4～18具体组分配比和性能评价表
实施例 化学溶硫剂/ml 物理溶硫剂/ml 溶硫量/g硫粉/100ml溶硫剂 非牛顿流体粘度/Pa.S
4 DMF5 TETA95 46.3 7.5
5 DMF10 TETA90 44.6 5.3
6 DMF15 TETA85 43.2 5.1
7 DMF5 TEPA95 47.8 7.9
8 DMF10 TEPA90 46.2 6.1
9 DMF15 TEPA85 45.8 5.9
10 DEF5 DETA95 40.8 7.5
11 DEF10 DETA90 39.1 5.9
12 DEF15 DETA85 38.5 5.2
13 DEF5 TETA95 41.3 8.2
14 DEF10 TETA90 40.5 6.5
15 DEF15 TETA85 39.8 5.9
16 DEF5 TEPA95 42.6 8.9
17 DEF10 TEPA90 41.5 7.1
18 DEF15 TEPA85 40.4 5.9
由表1可见，本发明胺类溶硫剂30分钟的溶硫量为38.5-47.8g硫粉/100ml溶硫剂，非牛顿流体粘度为4.7-8.2Pa.S；具备如下优点：制备简单，无强烈刺激性、无恶臭、毒性小，对金属和高分子材料腐蚀性小，与硫反应后液体体系粘度低。能够广泛用于解除高含硫气井井筒、地面管线及阀门、筛网等的硫沉积堵塞。

Claims (1)

1.一种用于高含硫气田的胺类溶硫剂，其特征是：由甲酰胺类物理溶硫剂和多乙烯多胺类化学溶硫剂按照以下体积百分比混合而成：5～15%的甲酰胺类物理溶硫剂、85～95%的多乙烯多胺类化学溶硫剂；所述的甲酰胺类物理溶硫剂为二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一种；所述的多乙烯多胺类化学溶硫剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
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