CN107787379A - 减少金属表面上的腐蚀 - Google Patents

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Abstract

可在地层中循环有效量的腐蚀抑制剂添加剂来减少高温环境下的金属腐蚀。所述腐蚀抑制剂添加剂可包括至少一种第一抑制剂和至少一种第二抑制剂。所述第二抑制剂可包括咪唑啉、季胺、磷酸酯及其组合。所述第一抑制剂可具有以下各式之一：SH‑CH2‑[CH2‑O‑CH2]z‑CH2‑SH(A1)其中x为氧或氢化氮或季铵化氮；R1、R2、R3和R4独立地为氢、甲基或烷基；p、q和n为1至100的整数；和SH‑CH2‑[CH2‑O‑CH2]z‑CH2‑SH(A1)其中z为1至100范围内的整数。

Description

减少金属表面上的腐蚀
技术领域
本发明涉及通过在油气生产中合并腐蚀抑制剂添加剂或通过批量处理在金属表面上形成膜来减小低碳钢表面的腐蚀速率。本发明可用在生产油气的矿井和管道中。其也可以用在输送管道和炼油应用中。
背景
众所周知，金属表面，诸如亚铁和非亚铁以及各自的合金，在某些环境下遭受腐蚀。如本文所用，在一些非限制性实施方案中，亚铁金属包括铁和钢。腐蚀通常定义为一种材料由于与其环境的化学相互作用而引起的本质属性的任何退化，而且在大多数情形下都被认为是不利的。腐蚀的结果通常是形成原始金属的氧化物和/或盐。在大多数情形中，腐蚀包括材料的溶解。腐蚀也可以由暴露于腐蚀性化学品而引起，所述腐蚀性化学品例如包括酸、碱、脱水剂、卤素和卤素盐、有机卤化物和有机酸卤化物、酸酐和一些有机材料，诸如苯酚。
为了对抗腐蚀，任何易受影响的金属都可以用腐蚀抑制剂进行处理、与腐蚀抑制剂接触和/或被腐蚀抑制剂包围。易受影响的金属表面可以是具有相对有利于腐蚀的热力学概况的那些金属表面。由于通常已知任何特定腐蚀抑制剂的功效都取决于其所使用的环境，因此已经研发并针对性地使用了多种腐蚀抑制剂。具有巨大经济效益的一个目标为处理粗油气系统来保护各种金属表面，例如为获得和加工油气所需要的亚铁、非亚铁或其它金属表面。油气系统定义为包括在地层中以及在地表上的金属设备，包括管路、管道、机床和其它金属表面以及通向炼油厂和在炼油厂中的那些金属表面。这些金属表面存在于油气井中，例如包括生产和集输管道，此处金属表面可能暴露于各种酸、酸性气体(诸如CO2和H2S)、碱和各种盐度的盐水。其它应用包括工业水处理、建筑材料、涂料等。在一些情形下，腐蚀抑制剂被有利地调节来抑制特定类型的腐蚀，和/或在特定的温度、压力、剪切力等条件下使用，和/或在普遍或局部的基础上抑制腐蚀。
已描述了多种以含硫化合物为特征的腐蚀抑制剂。例如，美国专利5,863,415公开了具有特定式的硫磷化合物，所述化合物尤其适用于热的液态烃中的腐蚀抑制，而且可以在比一些其它磷基腐蚀抑制剂向流体中添加较少催化剂受损磷的浓度下使用。这些硫磷化合物也具备能够由相对低成本的起始材料来制备的优势。
例如，在美国专利5,779,938中公开了其它含硫化合物，所述专利描述了作为一种或多种叔胺与某些羧酸(优选为巯基羧酸和羧酸的混合物)的反应产物的腐蚀抑制剂。在WO98/41673中公开了使用巯基酸和咪唑啉盐作为铁和亚铁金属的碳腐蚀抑制剂。在WO 99/39025中也解决了铁的腐蚀，其中描述了使用据称与巯基酸相关的聚亚甲基-聚氨基二丙酰胺的协同组合物。商业上目前使用多种特定的含硫化合物作为某些类型系统的腐蚀抑制剂。
这些腐蚀抑制剂对于在一些高温环境下减少腐蚀而言尚未令人满意。因此，如果可以改进用于减少井下作业期间以及在其它情形中的地层中的金属表面腐蚀的方法和/或腐蚀抑制剂，则将是合意的。
发明概要
以一种形式提供一种减少腐蚀性环境中的金属表面腐蚀的方法，其中与不存在腐蚀抑制剂添加剂的另一种相同方法相比，金属表面发生较少腐蚀。所述方法可包括基于腐蚀性流体的总量，向腐蚀性环境(包括但不必局限于油气开采系统)中合并有效量的腐蚀抑制剂添加剂，从而至少部分地减少金属表面的腐蚀。腐蚀抑制剂配制物可包括至少一种第一抑制剂，具有或不具有第二种或第二种以上的抑制剂。第一抑制剂可由以下通式来表示：
式A：
其中x为氧或氢化氮或季铵化氮；R1和R2为氢、甲基或烷基，n为1至100的整数。式A的一种特定形式由式A1来表示，其中z为1至100范围内的整数。在一个非限制性实施方案中，腐蚀抑制剂添加剂中除第一抑制剂以外可包括式A1，或可包括式A1来代替第一抑制剂。
SH-CH2-[CH2-O-CH2]z-CH2-SH (A1)
附图简述
图1是对于剂量为1ppmv和10ppmv的式A1的第一腐蚀抑制剂而言，腐蚀速率随时间变化的曲线图；和
图2是对于未老化的和在指定温度下老化的图1的式A1的第一腐蚀抑制剂而言，腐蚀速率随时间变化的曲线图。
具体实施方式
已发现，可以通过基于腐蚀性环境的总量向腐蚀性环境中引入有效量的腐蚀抑制剂添加剂来至少部分地减少金属表面的腐蚀，从而来减少、防止和/或抑制金属表面在高温环境下的腐蚀。腐蚀抑制剂添加剂可包括至少一种第一或一级抑制剂，并且可具有其它额外的或第二抑制剂。与不存在腐蚀抑制剂添加剂的另一种相同方法相比，借助于腐蚀抑制剂添加剂，金属表面发生较少腐蚀。下文提到的腐蚀抑制剂添加剂和/或个别组分和/或腐蚀抑制剂可用在海上应用中，诸如(但不限于)减少对管线和/或井口结构的腐蚀。
“系统”在本文中定义为包括流体的地下系统和其中的任何组件(例如，井下流体可流经或在旁边流过的管道或导管)。在一个非限制性实施方案中，系统可定义为其中的金属表面与产液物理接触的任何腐蚀性环境。在一个非限制性实例中，如果系统包括封隔液，那么所述方法用于减少对与封隔液接触的任何金属的腐蚀。系统可包括井下流体组合物，所述组合物可具有或包括水基流体、非水基流体、腐蚀形成组分、腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂及其组合。在一个非限制性实施方案中，井下流体在井下作业期间可在地层(诸如地下储层井筒)中循环。井下作业可以是或包括(但不限于)钻井作业、完井作业、增产作业、注入作业、修井或大修作业及其组合。在腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(式A)与井下流体同时循环到地下储层井筒中的情况下，可向井下流体中加入腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(式A)，之后再使井下流体循环到地层或井筒中。
钻井作业用来钻井到地下储层中，而且钻井作业伴随有钻井液。进行完井作业来完成钻井，诸如在完成钻井作业后使矿井进入开采的步骤和设备组装(例如，井下管材)。增产作业是进行处理来恢复或增强矿井生产力的作业，诸如水力压裂(高于储油气层的破裂压力)和基层处理(低于储油气层的破裂压力)。注入作业包括向矿井中注入流体而非在其中产生流体来维持其中的储层压力的矿井。修井作业可以在矿井完工和/或开采期间和/或之后对矿井进行维修、增强矿井的生产力和/或监控矿井或储层的性能。
每种井下作业都有其各自特有的井下流体，例如钻井作业使用钻井液。井下流体通常根据它们的基液来分类。在水基流体中，固体颗粒悬浮在由水或盐水组成的连续相中。油可以在水中乳化，此为连续相。本文中使用的“水基流体”包括具有连续水相的流体，其中连续水相可以全部是水、盐水、海水及其组合；水包油乳液或盐水包油乳液及其组合。例如，盐水基流体是其中的含水组分为盐水的水基流体。“盐水”定义为包含可控加入的盐的水基流体。“海水”与盐水类似，但海水中的盐通过天然过程进行处理，例如远洋海水是不存在任何人为干预所形成的一种海水类型。
非水基流体，也称为油基流体，与水基流体相对或相反。本文中使用的“油基流体”包括具有非水性连续相的流体，其中非水性连续相为全油、非水性流体、油包水乳液、非水性流体包水乳液、油包盐水乳液、非水性流体包盐水乳液、非水性流体包海水乳液。在油基流体中，固体颗粒悬浮在由油或另一种非水性流体组成的连续相中。水或盐水可以在油中乳化；因此，油是连续相。在油基流体中，油可以由任何油或水不可混溶的流体组成，所述油或水不可混溶的流体可包括(但不限于)柴油、矿物油、酯类、炼油厂馏分和掺混物或α-烯烃。如本文定义的油基流体也可以包括合成基流体或泥浆(SBM)，它们是合成产生的，而非从天然产生的材料中提炼的。合成基流体常包括(但非必然局限于)乙烯的烯烃低聚物、由植物脂肪酸和醇产生的酯、由醇和多元醇产生的醚和聚醚、链烷烃或芳烃烷基苯、萜烯和其它天然产物及这些类型的混合物。
第一抑制剂可由以下通式来表示：式A：
其中x为氧或氢化氮或季铵化氮；R1、R2、R3和R4独立地为氢、甲基或烷基，n、p和q为1至100的整数。在一个非限制性实施方案中，烷基定义为独立地具有1至100个碳原子；或者独立地具有1至10个碳原子。
式A的一种特定形式由式A1来表示，其中z为1至100范围内的整数。在一个非限制性实施方案中，腐蚀抑制剂配制物中除第一抑制剂以外可包括式A1，或可包括式A1来代替第一抑制剂。
SH-CH2-[CH2-O-CH2]z-CH2-SH (A1)
可以与式A一起使用的其它第二或二级抑制剂可以是伯胺、仲胺、叔胺、季胺、咪唑啉和衍生物、磷酸酯衍生物、硫醇衍生物、吡啶衍生物、有机酸、脂肪酸、烷基醇、表面活性剂、氧清除剂和阻垢剂。合适的咪唑啉衍生物包括(但不必然局限于)乙氧基化咪唑啉、聚合咪唑啉、具有胺尾的咪唑啉(以胺官能团封端的亚烷基链)、具有羟基尾的咪唑啉(以羟基官能团封端的亚烷基链)、具有硫醇尾的咪唑啉(以硫醇官能团封端的亚烷基链)等。合适的硫醇衍生物包括(但不必然局限于)2巯基乙醇等。合适的吡啶衍生物包括(但不必然局限于)烷基吡啶和季铵化烷基吡啶盐等。合适的有机酸包括(但不必然局限于)十二烷基丁二酸、二聚酸、三聚酸、亚油酸等。合适的烷基醇包括(但不必然局限于)炔丙醇等。合适的表面活性剂包括(但不必然局限于)壬基苯酚乙氧基化物、甜菜碱、磺基甜菜碱、羟基磺基甜菜碱等。合适的氧清除剂包括(但不必然局限于)金属催化的亚硫酸氢铵等。合适的阻垢剂包括(但不必然局限于)膦酸酯、磷酸酯等。在第二抑制剂的所有情形下，烷基或亚烷基链可独立地具有1至12个碳原子；或者独立地具有2至8个碳原子。
不希望受温度限制，式A可在高温环境中使用。高于100°F(38℃)的“高温”环境温度可独立地在约150°F(66℃)至约500°F(260℃)的范围内、或者独立地在200°F(93℃)至约450°F(232℃)的范围内、或独立地在约300°F(149℃)至约400°F(204℃)的范围内。因此，腐蚀抑制剂添加剂或其个别组分独立地在约150°F(66℃)至约500°F(260℃)范围内、或者独立地在约250°F(121℃)至约450°F(232℃)范围内、或独立地在约300°F(149℃)至约400°F(204℃)范围内的温度下可以是稳定的。
式A在35°F(1.7℃)至150°F(66℃)的低温环境下也将防止腐蚀。
如本文所定义的“稳定”意思是腐蚀抑制剂添加剂可在预订量的时间、温度或压力变化等之后开始分解。然而，在另一个非限制性实施方案中，腐蚀抑制剂添加剂仍保持60％功能有效、或者50％功能有效、或约30％功能有效。“功能有效”定义为意思是腐蚀抑制剂添加剂在高温环境下(即高达约500°F(260℃))减少金属表面腐蚀的能力。
可以使用任意各种方法来试验给定腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂的性能，诸如美国材料与试验协会(American Society for Testing Materials，ASTM)或国际NACE(NACE)规定的那些方法。一种试验腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂在中等剪切力条件下的性能的有效方法包括在ASTM:Standard Guide for Evaluating andQualifying Oilfield and Refinery Corrosion Inhibitors in the Laboratory(Designation ASTM G170-01a)中以及在NACE公布5A195，项目编号.24187,“State of theArt Report on Controlled-Flow Laboratory Corrosion Tests”中所述的旋转挂片(rotating coupon)电化学技术。在此试验中，向给定的各自腐蚀性环境中引入各种浓度的抑制剂化学品。挂片随后在此环境中高速旋转以在金属表面上产生中度剪应力。随后在这些中等剪切力条件下采用诸如线性极化电阻法(LPR)的电化学技术来监控占优势的一般腐蚀速率，以及确定局部腐蚀的情况。随后产生浓度概况从而确定以可接受的腐蚀速率适当地保护挂片所需的腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂的最小有效浓度。
基于产生的总流体的量，腐蚀抑制剂添加剂的有效量可独立地在约0.01ppmv至约1,000ppmv的范围内、或者独立地在约10ppmv至约1,000ppmv的范围内、或独立地在约100ppmv至约500ppmv的范围内。在另一个非限制性实施方案中，腐蚀抑制剂添加剂中第一抑制剂与第二抑制剂的摩尔比可独立地在约1:2至约2:1的范围内、或者独立地在约1:10至约10:1的范围内、或独立地在约1:100至约100:1的范围内。如本文中关于范围所用，“独立地”意思是任何阈值可以与另一阈值一起使用以给出一个合适的替代范围，例如独立地为约10ppmv至约1,000ppmv也被认为是腐蚀抑制剂添加剂组分的量的一个合适的替代范围。
在一个非限制性实施方案中，流体可包括可提供传导性来转移电子的溶解固体或盐物质或其可形成保护层或破坏层。预期本文所述的方法和组合物适用于对结垢敏感的这些环境。由于油气地下地质构造溶解或通过铁氧化法消耗来自钢管的电子或通过气体与水溶液中的成分反应而存在这些物质。基于流体的总体积，这些物质的浓度独立地在约10ppm至约300,000ppm的范围内、或者独立地在约100ppm至约10,000ppm的范围内、或独立地在约500ppm至约5,000ppm的范围内。
盐物质可具有或包括(但不限于)金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属氧化物、金属磷酸盐、金属硫化物及其组合。离子形式的各自盐成分的保留性(即，溶解度)取决于诸如水温、pH、离子浓度等因素。导致腐蚀的组分的金属可以是或包括(但不限于)钙、镁、钡、铁、锌及其组合。
可将腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂引入到可腐蚀材料将暴露或正在暴露的环境中。在某些非限制性实施方案中，包括一定比例水的这种环境可以是盐水、产烃系统(诸如原油或其馏分)或诸如可由油井和/或气井获得的潮湿含烃气体。腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂在合并到给定的腐蚀性环境中之前或在给定的腐蚀性环境中可呈液体形式。
可以通过本领域技术人员已知有效的任何方式将腐蚀抑制剂添加剂和/或个别腐蚀抑制剂合并到腐蚀性和高温环境中。简单倾倒到诸如钻井泥浆坑中；通过管道在合适的载液(诸如水或有机溶剂)中加料；注射或任何其它便利的方式都可适用于这些组合物。诸如在石油开采中可能遭遇的大型环境连同相对混乱的环境可能在此之后或在此期间都不需要额外的措施来确保腐蚀抑制组合物完全溶解或消散。相反，较小、较不混乱的环境(诸如相对污浊的沉降槽)可能借助于某种类型的机械搅动而使腐蚀抑制组合物的性能得到优化；然而，并不需要这种机械搅动。在这方面，本领域技术人员将能够易于确定适当的方式和方法。
在一个非限制性实施方案中，井下流体可在选自以下的时间点注入到矿井底部：在合并腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(例如式A)之前、在合并腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(例如式A)之后、与合并腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(例如式A)同时及其组合。井下流体可以是或包括(但不限于)井下流体，所述井下流体选自钻井液、完井液、增产液、封隔液、注入液、修井液及其组合。
腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(例如式A)可接触金属表面来减少金属表面的腐蚀。金属表面可以是或包括(但不限于)亚铁金属表面、非亚铁表面、其合金及其组合。在某些非限制性实施方案中，金属表面内的金属的实例可具有或包括(但不限于)常用的结构金属，诸如铝；过渡金属，诸如铁、锌、镍和铜；钢；其合金；及其组合。在一个非限制性实施方案中，金属表面可涂上油漆和/或涂料。
在一个非限制性实施方案中，金属表面是低合金碳钢，而且与低合金碳钢接触的腐蚀性环境含有二氧化碳(CO2)。如本文中定义，“低合金”碳钢定义为含有约0.05％硫并且在大约1,426至1,538℃(2,599至2,800°F)时熔化。低合金碳钢的非限制性实例为A36等级。合适的低合金碳钢包括(但不必然局限于)API管钢等级，诸如H40、J55、K55、M65、N80.1、N80.Q、L80.1、C90.1、R95、T95、C110、P110、Q125.1。还尤其受到关注的管线钢包括(但不必然局限于)X65和X70。名称包括具有类似组成的无缝专有等级。
腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂(式A和/或A1)可抑制或减少油气碳钢管道内的金属表面的腐蚀量和/或腐蚀速率。也就是说，并非必需本文论述的方法和组合物完全防止金属表面的腐蚀才认为是有效的，尽管完全防止是理想的目标。如果与不存在腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂相比，在存在腐蚀抑制剂添加剂和/或腐蚀抑制剂时发生较少腐蚀，即获得成功。或者，如果金属表面在地层中的腐蚀至少减少30％，即认为所述方法是成功的。另外，当主要的腐蚀过程是将铁溶解为Fe2+时，本文所述的方法适用。“主要”定义为发生腐蚀的至少50面积％是由于将铁溶解为Fe2+。传统上是在氧含量低，并且相对于氢电极的氧化还原电势在0至-0.7伏特范围内的系统中发生这些情形。
现将关于某些特定的实施例来描述本发明，这些实施例简单地理解为是对本发明的非限制性说明，而并非对本发明的必然限制。
实施例
实施例1
在图1中示出了基于总流体的量，剂量为1ppmv和10ppmv的SH-CH2-[CH2-O-CH2]2-CH2-SH(当式A1中的z为2时)随时间变化的腐蚀抑制性能。总流体由100ml ISOPARTM M烃和900ml盐水溶液组成，所述盐水溶液具有约94g/L NaCl、4.1g/L CaCl2和1.9g/LMgCl2。在腐蚀试验之前和腐蚀试验期间，在1atm压力下以约100mL/min通过流体持续净化CO2。温度保持在180°F(82℃)。在一小时时注入化学品后，1ppmv剂量的腐蚀速率从约125mpy减小到小于10mpy，且10ppmv剂量的腐蚀速率从约125mpy减小到小于2mpy。
实施例2
SH-CH2-[CH2-O-CH2]2-CH2-SH在不同温度下老化7天，之后注入腐蚀性环境中。在图2中示出了未老化和老化SH-CH2-[CH2-O-CH2]2-CH2-SH的腐蚀抑制性能。如实施例1中所述进行腐蚀试验。在10ppmv剂量下，当化学品暴露于300°F(149℃)、350°F(177℃)和400°F(204℃)的热老化时，化学品的抑制性能显示无差异。这表明这种化学品具有400°F的热稳定性极限，暴露时间为7天。
在以上说明书中，本发明已参考其特定实施方案加以描述，而且经描述为在提供用于减少高温环境下的金属表面腐蚀的方法方面是有效的。然而，显然在不偏离随附权利要求书所述的本发明的更宽范畴的情况下，可对其进行各种修改和变化。因此，本说明书应视为说明性的，而非具有限制意义。例如，落在要求的参数内，但并未在特定的组合物或方法中特别确认或尝试的特定第一抑制剂、第二抑制剂、式(A)的腐蚀抑制剂、井下流体和腐蚀形成组分都预期在本发明的范畴内。
本发明可适当地包含所公开的要素、由所公开的要素组成或基本上由所公开的要素组成，而且可以在不存在未公开的要素的情形下来实践。例如，在与不存在腐蚀抑制剂添加剂的另一种相同方法相比发生较少金属表面腐蚀的高温环境下减少金属表面腐蚀的方法可由以下组成或基本上由以下组成：基于腐蚀性环境的总量，向地层内的腐蚀性环境中合并有效量的腐蚀抑制剂添加剂，以至少部分地减少金属表面的腐蚀；腐蚀抑制剂添加剂可包含至少一种第一抑制剂且任选地包含至少一种第二抑制剂，或基本上由至少一种第一抑制剂和任选地至少一种第二抑制剂组成，或由至少一种第一抑制剂和任选地至少一种第二抑制剂组成；其中第一抑制剂具有下式(A)：
其中x为氧或氢化氮或季铵化氮；R1、R2、R3和R4独立地为氢、甲基或烷基；p、q和n可为1至100的整数；第二抑制剂可为或可包括咪唑啉、季胺、磷酸酯及其组合。
所述方法可由以下组成或基本上由以下组成：基于腐蚀性环境的总量，向地层内的腐蚀性环境中合并有效量的腐蚀抑制剂，以至少部分地减少金属表面的腐蚀；腐蚀抑制剂由式(A1)表示：
SH-CH2-[CH2-O-CH2]z-CH2-SH (A1)
其中z为1至100范围内的整数；在一个非限制性实施方案中，腐蚀抑制剂添加剂中除第一抑制剂以外可包括所述腐蚀抑制剂，或可包括所述腐蚀抑制剂来代替第一抑制剂；所述腐蚀抑制剂可在不存在第二抑制剂时使用。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“含有”、“其特征在于”及其语法上的等效物是包涵性或开放性的术语，不排除其它未引用的要素或方法行为，而且也包括“由……组成”和“基本上由……组成”及其语法等效物的更具限制性的术语。如本文所用，关于材料、结构、特征或方法行为的术语“可”表示在实施本公开的实施方案中涵盖使用所述的材料、结构、特征或方法行为，而且与更具限制性的术语“是”相比，更优选使用所述术语以避免应该或必须排除可以与其组合使用的其它相容性材料、结构、特征和方法的任何暗示。
除非上下文另外明确指出，否则如本文所用，单数形式的“一”和“所述”打算也包括复数形式。
如本文所用，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和全部组合。
除非上下文另外明确指出，否则如本文所用，诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“在……以上”、“在……以下”等相关术语是用于清楚起见且便于理解公开内容和附图，而且并非意味着或取决于任何特定的偏向性、方位或次序。
如本文所用，关于给定参数、特性或条件的术语“实质上”意思是而且包括在本领域一般技术人员理解的程度上，给定的参数、特性或条件符合一定程度的变化，诸如在可接受的制造公差内。举例而言，视实质上符合的特定参数、特性或条件而定，所述参数、特性或条件可至少90.0％符合、至少95.0％符合、至少99.0％符合或甚至至少99.9％符合。
如本文所用，关于给定参数的术语“约”包括所述值，并且具有上下文指示的含义(例如，包括与给定参数的测量相关的误差程度)。

Claims (13)

1.一种减少腐蚀性环境中的金属表面腐蚀的方法，其中所述方法的特征在于包括：
基于所述腐蚀性环境的总量，向与所述金属表面接触的腐蚀性环境中合并有效量的腐蚀抑制剂添加剂，以至少部分地减少所述金属表面的腐蚀；其中所述腐蚀抑制剂添加剂包含至少一种第一抑制剂；
其中所述至少一种第一抑制剂具有式(A)：
其中x为氧或氢化氮或季铵化氮；R1、R2、R3和R4独立地为氢、甲基或烷基，n为1至100的整数；且
其中与不存在所述腐蚀抑制剂添加剂的另一种相同方法相比，所述金属表面发生较少腐蚀。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述腐蚀抑制剂添加剂包含至少一种第二抑制剂，所述第二抑制剂选自伯胺、仲胺、叔胺、咪唑啉、咪唑啉衍生物、季胺、磷酸酯、磷酸酯衍生物、硫醇衍生物、吡啶衍生物、有机酸、烷基醇、表面活性剂诸如氧清除剂、和阻垢剂及其组合。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述腐蚀性环境处于100°F(38℃)至500°F(260℃)范围内的温度下，而且其中所述腐蚀抑制剂添加剂是稳定的。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中基于所述腐蚀性环境的总量，所述腐蚀抑制剂添加剂的有效量在0.01ppm至1,000ppm的范围内。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述腐蚀性环境中存在二氧化碳且所述金属表面为低合金碳钢。
6.如权利要求2所述的方法，其中所述腐蚀抑制剂添加剂中的所述至少一种第一抑制剂与所述至少一种第二抑制剂的摩尔比在1:100至100:1的范围内。
7.如权利要求1或2所述的方法，其中所述腐蚀性环境为井下流体，且所述方法还包括使所述井下流体循环至地层中；其中在选自以下的时间点进行所述井下流体循环：在合并所述腐蚀抑制剂添加剂之前、在所述合并所述腐蚀抑制剂添加剂之后、与合并所述腐蚀抑制剂添加剂同时及其组合，其中所述井下流体选自钻井液、完井液、增产液、封隔液、注入液、修井液及其组合。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述地层为海上油井的部分。
9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述金属表面选自管道、井口及其组合。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述腐蚀抑制剂由式(A1)表示：
SH-CH2-[CH2-O-CH2]z-CH2-SH (A1)
其中z为1至100范围内的整数。
11.如权利要求10所述的方法，其还包括合并有效量的至少一种第二抑制剂，所述至少一种第二抑制剂选自咪唑啉、季胺、磷酸酯及其组合。
12.如权利要求1或2所述的方法，其中所述腐蚀性环境包含封隔液。
13.如权利要求1或2所述的方法，当所述腐蚀性环境包含管线或炼油厂时，其中所述腐蚀性环境包括液体和气体环境，且主要腐蚀过程为铁溶解为Fe2+。
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