CN107385448B - 一种油气井用缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂2‑10份，磁性颗粒0.1‑2份，咪唑啉衍生物10‑30份，辛基苯基聚氧乙烯醚1‑3份，互溶剂5‑10份，热塑性树脂1‑5份，润滑颗粒1‑5份，有机溶剂15‑60份，其中，所述增效剂为植物油在180‑200℃加热后的冷凝物。该油气井用缓蚀剂，制备简单方便，具有较好的缓蚀效果，与现有的缓蚀剂相比，能解决在油气井开采过程中存在的摩擦部位腐蚀严重的现象，比如抽油杆抽油过程中与油管之间的摩擦、螺纹连接等摩擦处腐蚀严重的现象。
Description
技术领域
本发明属于油田化工领域，具体涉及一种油气井用缓蚀剂。
背景技术
油气田腐蚀一直是个石油开采过程中无法避免的一个问题。油气井管杆腐蚀严重影响油气田生产的正常运行，严重的甚至致使油气井报废，带来了高额的修井和材料更换费用。国内外一直在寻求经济有效的防腐技术。
缓蚀剂具有成本低、操作简单、见效快、能保护整体设备、适合长期保护等特点，在油气井中加入少量缓蚀剂即可达到有效的防腐蚀效果，显著减少金属材料的腐蚀速度，并可保持金属的物理机械性能不变，无需额外的防腐蚀设备，是一种经济有效的防腐技术。
目前，国内外使用的油气田缓蚀剂大多是吸附型缓蚀剂，主要缓蚀成分为有机物，如链状有机胺及其衍生物、咪哇琳及其盐、季铁盐类、松香衍生物、磺酸盐、亚胺乙酸衍生物及炔醇类等，这类缓蚀剂虽然具有良好的缓蚀效果好，但是明显的缺点就是在部件之间的摩擦部分起不到防腐蚀效果，因为摩擦在一定程度会加剧腐蚀的发生，使腐蚀速率大幅度增加，比如，抽油杆在抽油过程中会反复摩擦油管内壁，从造成在摩擦部分而起不到防腐效果；油井管杆螺纹连接处受力情况复杂，缓蚀剂往往作用效果不明显，腐蚀现象仍然会严重影响油田的正常生产。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种油气井用缓蚀剂，不仅具有较好的缓蚀效果，特别是对于油气田生产过程中的摩擦部位仍具有好的防腐蚀效果。
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂2-10份，磁性颗粒0.1-2份，咪唑啉衍生物10-30份，辛基苯基聚氧乙烯醚1-3份，互溶剂5-10份，热塑性树脂1-5份，润滑颗粒1-5份，有机溶剂15-60份，
其中，所述增效剂为植物油在180-200℃加热后的冷凝物。
优选地，所述一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂4-8份，磁性颗粒0.5-1份，咪唑啉衍生物18-25份，互溶剂7-9份，热塑性树脂1-3份，润滑颗粒1-3份，有机溶剂30-50份。
所述磁性颗粒是由纯铁软磁金属或者软磁合金与环氧树脂采用现有技术复合制备而成。
所述软磁合金为Fe-Ni软磁合金或者Fe-Si-Al软磁合金。
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉。
所述互溶剂为二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚中的任意一种。
所述热塑性树脂为环氧树脂或者酚醛树脂中的任意一种。
所述润滑颗粒为二硫化钼、石墨烯、聚四氟乙烯颗粒中的任意一种。
所述有机溶剂为丁酯、环己酮、甲醇、乙二醇、丙三醇中的任意一种或几种。
本发明所述增效剂为植物油在180-200℃加热后的冷凝物，即将植物油在180-200℃下加热3-5h，收集容器以及排烟管道内壁的冷凝物。该冷凝物可与其他组分协同作用在金属表面形成粘稠保护膜，形成了保护层，即使在部件的摩擦部位，该薄膜都仍然具有良好的粘结性，从而保护金属摩擦部位不受腐蚀，起到了良好的防腐作用。
本发明所述的润滑颗粒，能减小摩擦部位之间摩擦，使摩擦表面所受的损坏减小，辅助防腐效果。
本发明所述一种油气井用缓蚀剂的制备方法，在容器中依次加入增效剂，磁性颗粒，咪唑啉衍生物，辛基苯基聚氧乙烯醚，互溶剂，热塑性树脂，润滑颗粒，有机溶剂，在常温下搅拌2-3h，即可。
本发明的优点：
本发明提供的油气井用缓蚀剂，制备简单方便，具有较好的缓蚀效果，与现有的缓蚀剂相比，能解决在油气井开采过程中存在的摩擦部位腐蚀严重的现象，比如抽油杆抽油过程中与油管之间的摩擦、螺纹连接等摩擦处腐蚀严重的现象。
具体实施方式
实施例1
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂2份，磁性颗粒0.1份，咪唑啉衍生物10份，辛基苯基聚氧乙烯醚1份，互溶剂5份，热塑性树脂5份，润滑颗粒5份，有机溶剂60份，
其中，所述增效剂为植物油在180℃加热后的冷凝物，即将植物油在180℃下加热5h，收集容器壁内以及排烟管道内壁的冷凝物；
所述磁性颗粒是由纯铁软磁金属与环氧树脂采用现有技术复合而成制备的颗粒；
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉；
所述互溶剂为二乙二醇丁醚；
所述热塑性树脂为环氧树脂；
所述润滑颗粒为二硫化钼；
所述有机溶剂为体积比为1:1的甲醇和乙二醇的混合物。
该油气井用缓蚀剂的制备方法，在容器中依次加入增效剂，磁性颗粒，咪唑啉衍生物，辛基苯基聚氧乙烯醚，互溶剂，热塑性树脂，润滑颗粒，有机溶剂，在常温下搅拌2-3h，即可。
实施例2
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂10份，磁性颗粒2份，咪唑啉衍生物30份，辛基苯基聚氧乙烯醚2份，互溶剂10份，热塑性树脂1份，润滑颗粒1份，有机溶剂10份，
其中，所述增效剂为植物油在200℃加热后的冷凝物，即将植物油在200℃下加热3h，收集容器壁内以及排烟管道内壁的冷凝物；
所述磁性颗粒是由Fe-Ni软磁合金与环氧树脂采用现有技术复合而成制备的颗粒；
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉；
所述互溶剂为二乙二醇二甲醚；
所述热塑性树脂为酚醛树脂；
所述润滑颗粒为石墨烯；
所述有机溶剂为丙三醇。
该油气井用缓蚀剂的制备方法同实施例1。
实施例3
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂4份，磁性颗粒0.5份，咪唑啉衍生物18份，辛基苯基聚氧乙烯醚3份，互溶剂7份，热塑性树脂3份，润滑颗粒3份，有机溶剂50份，
其中，所述增效剂为植物油在190℃加热后的冷凝物，即将植物油在190℃下加热4h，收集容器壁内以及排烟管道内壁的冷凝物；
所述磁性颗粒是由Fe-Si-Al软磁合金与环氧树脂采用现有技术复合而成制备的颗粒；
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉；
所述互溶剂为二乙二醇二甲醚；
所述热塑性树脂为酚醛树脂；
所述润滑颗粒为聚四氟乙烯颗粒；
所述有机溶剂为环己酮。
该油气井用缓蚀剂的制备方法同实施例1。
实施例4
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂8份，磁性颗粒1份，咪唑啉衍生物25份，辛基苯基聚氧乙烯醚1.5份，互溶剂9份，热塑性树脂1份，润滑颗粒1份，有机溶剂30份，
其中，所述增效剂为植物油在180℃加热后的冷凝物，即将植物油在180℃下加热5h，收集容器壁内以及排烟管道内壁的冷凝物；
所述磁性颗粒是由纯铁软磁金属与环氧树脂采用现有技术复合而成制备的颗粒；
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉；
所述互溶剂为二乙二醇丁醚；
所述热塑性树脂为环氧树脂；
所述润滑颗粒为二硫化钼；
所述有机溶剂为丁酯。
该油气井用缓蚀剂的制备方法同实施例1。
实施例5
一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂6份，磁性颗粒1份，咪唑啉衍生物25份，辛基苯基聚氧乙烯醚1份，互溶剂9份，热塑性树脂1份，润滑颗粒1份，有机溶剂30份，
其中，所述增效剂为植物油在200℃加热后的冷凝物，即将植物油在200℃下加热5h，收集容器壁内以及排烟管道内壁的冷凝物；
所述磁性颗粒是由Fe-Ni软磁合金与环氧树脂采用现有技术复合而成制备的颗粒；
所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉；
所述互溶剂为二乙二醇丁醚；
所述热塑性树脂为环氧树脂；
所述润滑颗粒为二硫化钼；
所述有机溶剂为乙二醇。
该油气井用缓蚀剂的制备方法同实施例1。
对比例1
对比例1提供的油气井用缓蚀剂，不含有增效剂，其他同实施例5。
一. 缓蚀性能检测
参照中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T405-1996》对N80钢片进行测试，腐蚀时间为4h，腐蚀温度分别为90℃、120℃、160℃，180℃，盐酸溶液浓度为20%。结果见表1。
表1 缓蚀性能检测结果
由表1可知，本发明提供的缓蚀剂，其防腐蚀性能优异。在90℃时，添加量为0.4%时，N80钢的腐蚀速率＜2 g/m2ˑh，当180℃时，添加量为4.0%时，N80钢的腐蚀速率＜80 g/m2ˑh，缓蚀效果远远优于对比例中不添加增效剂的缓蚀剂。
二. 检测N80钢片在受摩擦力时的腐蚀速率
在实验室中，用N80钢制成大小适当的水缸，搅拌器的搅拌头上固定N80钢片，该钢片与水缸底面相平行并且接触，开启搅拌器，转速为60-70r/min，使得搅拌器上固定的N80钢片不断的接触摩擦水缸底部的上表面，其他参照中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T405-1996》对N80钢片制备成的水缸进行测试，腐蚀时间为4h，腐蚀温度分别为90℃、120℃、160℃，180℃，盐酸溶液浓度为20%。结果见表2。
表2 缓蚀性能检测结果
由表2可以看出，N80钢在受摩擦力时，其腐蚀速率仍然较低，仍然满足中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T405-1996》中缓蚀剂评价指标中的一级的缓蚀性能，而对比例1中，N80钢腐蚀严重，远远超出了评价指标的评价范围。由表1和表2比较也可以看出，在受摩擦时，N80钢的腐蚀速率确实有所增加，但变化幅度小，缓蚀剂的缓蚀性能仍然在《SY/T405-1996》的一级评价指标中；而对比例1提供得到缓蚀剂，在N80钢受摩擦力时，腐蚀速率大幅度增加。说明本发明提供的缓蚀剂，在加入所述的增效剂时，与其他组分共同作用产生良好的缓蚀性能，不仅自身具有良好的缓蚀性能，而且在部件与部件之间有摩擦时，仍能保持优异的缓蚀性能，能解决在油气井开采过程中存在的摩擦部位之间腐蚀严重的现象。
Claims (9)
1.一种油气井用缓蚀剂，由以下重量份的组分组成：增效剂2-10份，磁性颗粒0.1-2份，咪唑啉衍生物10-30份，辛基苯基聚氧乙烯醚1-3份，互溶剂5-10份，热塑性树脂1-5份，润滑颗粒1-5份，有机溶剂15-60份，
其中，所述增效剂为植物油在180-200℃加热后的冷凝物。
2.根据权利要求1所述的一种油气井用缓蚀剂，其特征在于：由以下重量份的组分组成：增效剂4-8份，磁性颗粒0.5-1份，咪唑啉衍生物18-25份，辛基苯基聚氧乙烯醚1-3份，互溶剂7-9份，热塑性树脂1-3份，润滑颗粒1-3份，有机溶剂30-50份。
3.根据权利要求1或2所述的一种油气井用缓蚀剂，其特征在于：所述磁性颗粒是由纯铁软磁金属与环氧树脂复合制备而成，或者由软磁合金与环氧树脂复合制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种油气井用缓蚀剂，其特征在于：所述软磁合金为Fe-Ni软磁合金或者Fe-Si-Al软磁合金。
5.根据权利要求1或2所述的一种油气井缓蚀剂，其特征在于：所述咪唑啉衍生物为环烷酸咪唑啉。
6.根据权利要求1或2所述的一种油气井缓蚀剂，其特征在于：所述互溶剂为二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚中的任意一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种油气井缓蚀剂，其特征在于：所述热塑性树脂为环氧树脂或者酚醛树脂中的任意一种。
8.根据权利要求1或2所述的一种油气井缓蚀剂，其特征在于：所述润滑颗粒为二硫化钼、石墨烯、聚四氟乙烯颗粒中的任意一种。
9.根据权利要求1或2所述的一种油气井缓蚀剂，其特征在于：所述有机溶剂为丁酯、环己酮、甲醇、乙二醇、丙三醇中的任意一种或几种。
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