CN105238378A - 一种高酸性气井油基环空保护液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高酸性气井油基环空保护液，属油田化学技术领域。一种高酸性气井油基环空保护液，由缓蚀剂、二硫氰基甲烷和白油按质量百分比组成：缓蚀剂1.0～1.5％；二硫氰基甲烷0.5～1.5％；白油余量。本发明热稳定性好，抗高温能力强。总压7MPa，H2S分压1MPa，CO2分压1MPa环境下，150℃反应72h对A3钢片的腐蚀速率≤0.0018mm/a；N80钢片的腐蚀速率≤0.0047mm/a；对腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌杀菌效果≤3个/mL，能够有效防止井内环境对油套管的腐蚀破坏，提供持续防护能力，极大延长井筒环空管柱的使用寿命；油相采用工业级白油，对人体和环境危害较小。

Description

一种高酸性气井油基环空保护液
技术领域
本发明涉及一种适用于高酸性油气井的油基环空保护液，属油田化学技术领域，尤其是高酸性油气井生产过程中对油套管环形空间进行腐蚀防护的完井液体系。
背景技术
环空保护液作为保护高酸性气井油、套管的重要技术，近年来，在国内外得以广泛应用。常用的环空保护液按其连续相的性质可分为水基环空保护液和乳化液环空保护液，而油基环空保护液由于价格昂贵在现场使用较少。水基环空保护液因其成本低、对储层伤害小，在完井后较常用，但在高酸性环境下用于普通碳钢管材时，其防腐蚀效果不理想，不适用于高酸性油气井环形空间的长期腐蚀防护。目前国内水基环空保护液研究较多，有代表性的水基环空保护液包括：ZL201110078493.7公开了一种油气井环空保护液，由0～33％的有机酸盐、3～5％的咪唑啉季铵盐、1～3％的季铵盐型阳离子表面活性剂和2～5％的异抗坏血酸碱金属盐或异抗坏血酸碱金属盐的旋光异构体和水复配而成，该保护液能够提供持续防护能力，延长井筒环空管柱使用寿命50％以上，但对N80钢片的腐蚀速率高达0.070mm/a，且未考虑高酸性气体环境对环空保护液的腐蚀性能影响；ZL201210326961.2公开了一种高温环空保护液及其制备方法，由0.1～0.5％的甲酸盐、3～5％的咪唑啉季铵盐、1～3％的季铵盐型阳离子表面活性剂和2～5％的异抗坏血酸碱金属盐或异抗坏血酸碱金属盐的旋光异构体和水复配而成，密度范围为1.0～2.3g/cm3，该保护液耐温达到160℃，但腐蚀速率为0.040mm/a，不利于普通碳钢管材的长期腐蚀防护，且未考虑高酸性气体环境对环空保护液的腐蚀性能影响。乳化液环空保护液能实现分层保护，抗腐蚀针对性强，申请号为201310175445.9的发明申请公开了一种环空机械座封油气井的环空保护液及其施工工艺，其组成包括：10～14％低界面张力表面活性剂乳化剂+0.1～0.5％非离子表面活性剂的起泡剂+0.1～0.3％植物胶类稳泡剂+25～28％油相+0.5～1％水基季铵盐类缓蚀剂+8～10％惰性气体+水，在搅拌下溶液形成泡沫乳化液，进入环空后自动分为气、油、水三层，其中上部气体可压缩、中部油层有效保护油套环空，下部水基隔开油基防止封隔器胶筒老化，但气、油、水分层后油水界面的电偶腐蚀严重，导致防腐效果不理想。申请号为201410675183.7发明申请公开了一种采用用油套环空保护液及其制备方法，组成包括：基础油+0.5～3％杀菌剂+1～5％缓蚀剂+0.2～1％阻垢剂+0.1～0.5％表面活性剂+2～5％防腐剂+2～10％PH调节剂。基液为基础油，杀菌剂为卤代海因类杀菌剂，缓蚀剂为有机磷酸盐与聚丙烯酸盐复配产物，在非高含H2S和CO2的环境下，腐蚀速率高达0.076mm/a，杀菌效果≤6个/mL，且未考虑高酸性气体环境对环空保护液的腐蚀性能影响，不适合高酸性环境下油套环形空间的长期腐蚀防护。
发明内容
本发明的目的是针对上述水基环空保护液和油基环空保护液存在的对碳钢管材抗腐蚀性能低、不适用于高酸性气体环境，乳化液环空保护液存在的油水分层后产生电偶腐蚀现象等缺陷，提供一种配制流程简单、防腐蚀效果好、成本合理、环境可接受的高酸性气井油基环空保护液。
本发明的目的通过下列技术方案实现。
一种高酸性气井油基环空保护液，由缓蚀剂、二硫氰基甲烷和白油组成，以质量百分比计，组成如下：
缓蚀剂：1.0～1.5％；二硫氰基甲烷：0.5～1.5％；白油：余量。
所述的缓蚀剂为有机胺类缓蚀剂与脂类缓蚀剂按照质量比1：(0.5-2)复配而成。
所述的有机胺类缓蚀剂为乙二胺或乙醇胺。
所述的脂类缓蚀剂为正硅酸乙酯或乙酸乙酯。
所述白油为7#白油、10#白油或15#白油。
本发明的有益效果是：本发明提供的环空保护液热稳定性好，抗高温能力强。总压7MPa，H2S分压1MPa，CO2分压1MPa的环境下，150℃反应72h对A3钢片的腐蚀速率≤0.0018mm/a；N80钢片的腐蚀速率≤0.0047mm/a；对腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌(SRB)的杀菌效果≤3个/mL，能够有效防止井内环境对油套管的腐蚀破坏，提供持续防护能力，极大延长井筒环空管柱的使用寿命，降低油气开采成本，可满足高酸性油气井环空保护的需要；油相采用工业级白油，芳烃含量低，对人体和环境的危害降低，有效减轻和缓解了环境污染问题；本发明成本较低，相对于精制级白油，环空保护液的配制成本节约了三分之一。
具体实施方式
实施例1：
以质量百分比计，按组分配方配液：缓蚀剂为乙二胺和正硅酸乙酯，用量分别为0.5％和0.5％；二硫氰基甲烷用量为0.5％；余量为7#白油，搅拌均匀即得油基环空保护液。
实施例2：以质量百分比计，按组分配方配液：缓蚀剂为乙二胺和乙酸乙酯，用量分别为0.5％和0.5％；二硫氰基甲烷用量为0.5％；余量为7#白油，搅拌均匀即得油基环空保护液。
其他实施例与上述实施例配制方法相同，具体配方如表1所示：
表1发明实施例3～10配方成分表
采用1.5L不锈钢腐蚀评价釜进行腐蚀试验。釜内分别注入适量实施例中1-10的油基环空保护液试样，密封高压釜，通入氮气5小时，总压7MPa，系统升温至150℃，通入H2S和CO2气体，H2S分压1MPa，CO2分压1MPa，对A3钢片和N80钢片进行腐蚀试验，时间为72h，试验结果见表2。
表2发明实施例试验效果表
上述实施例的试验数据表明，环空保护液热稳定性好，抗高温能力强。在总压7MPa，H2S分压1MPa，CO2分压1MPa，在150℃下反应72h对A3钢片的腐蚀速率≤0.0018mm/a，对N80钢片的腐蚀速率≤0.0047mm/a；杀菌效果好，杀菌效果≤3个/mL，能够满足普通碳钢管材环形空间在高酸性环境下腐蚀防护的要求。

Claims (5)

1.一种高酸性气井油基环空保护液，其特征是：由缓蚀剂、二硫氰基甲烷和白油按以下质量百分比混合而成：
缓蚀剂：1.0～1.5％；二硫氰基甲烷：0.5～1.5％；白油：余量。
2.根据权利要求1所述的一种高酸性气井油基环空保护液，其特征是：所述的缓蚀剂为有机胺类缓蚀剂与脂类缓蚀剂按照质量比1：(0.5～2)复配而成。
3.根据权利要求2所述的一种高酸性气井油基环空保护液，其特征是：所述的有机胺类缓蚀剂为乙二胺或乙醇胺。
4.根据权利要求2所述的一种高酸性气井油基环空保护液，其特征是：所述的脂类缓蚀剂为正硅酸乙酯或乙酸乙酯。
5.根据权利要求1所述的一种高酸性气井油基环空保护液，其特征是：所述白油为7#白油、10#白油或15#白油。
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