专利名称：一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，用于降低油田高含水期CO2驱油地面油气水多相流集输系统的腐蚀控制,提高油气水集输系统的使用寿命。
背景技术：
一般干燥的CO2对钢铁没腐蚀，但在潮湿环境或溶于水后，在相同pH值下对钢铁的腐蚀比盐酸更严重，低碳钢的腐蚀速率高达7mm/a，甚至更高，局部腐蚀严重，导致金属装备发生早期腐蚀损坏。在0)2驱油过程中腐蚀问题不容忽视，如美国的Little Creeke油田在进行CO2的驱油现场发现，未采取抑制CO2的腐蚀措施的油井套管腐蚀速率高达12.7mm/
a。CO2驱体系严重的腐蚀问题一直威胁着该技术大规模的推广应用。近年来国内几大油田均进行了 CO2驱先导试验，但都存在不同程度的腐蚀问题，导致某些工艺设施使用寿命仅为
1-2年。目前我国许多油田处于高含水开发后期，对于CO2强化开采的腐蚀问题，如不采用经济可行有效的防护措施，腐蚀将成为影响CO2驱大规模推广应用的关键问题之一。油田集输管线内的油气水多相流介质往往引起管线局部内腐蚀穿孔，由此将引发漏油、赔青、停产检修等诸多问题，造成巨大经济损失。特别是高含水期CO2驱油田的开发将沿用目前在役的油水井和集输管网，含有大量CO2的CO2驱采出液直接进入在役集输支线和干线，由于集输系统含水率很高(达到70%以上)，所以CO2的大量溶入，将导致集输管线的腐蚀问题更加突出，严重影响油田生产。因此，开展油田集输管线多相流腐蚀控制集输研究，尤其是针对目前现场在役的集输系 统，缓蚀剂的研发及添加是最经济有效而直接的腐蚀控制措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，解决油田高含水期CO2驱油地面油气水多相流集输系统的腐蚀控制，延长集输管网的使用寿命。本发明的技术方案是通过以下方式实现的:
一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，包括占总质量份数的60~90的含硫元素的双环咪唑啉衍生物和占总质量份数的10~40的增溶剂，按上述比例将两种原料先后投入反应釜中，在80°C条件下将其搅拌均匀即可冷却后出料，制成含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂。含硫元素的双环咪唑啉衍生物包括脂肪酸、二乙烯三胺，脂肪酸与二乙烯三胺在反应爸内反应，脂肪酸占总质量份数的60-80, 二乙烯三胺，占总质量份数的20-40,此反应中二甲苯作为携水剂，携水剂的用量占总反应物质量份数的10-20%。在150°C _160°C条件下脱一分子水发生酰胺化反应，继续升温在20(TC -220°C条件下再脱一分子水发生环化反应生成咪唑啉；生成的咪唑啉再与二硫化碳反应，生成含硫的双环咪唑啉衍生物；其中咪唑啉占总质量份数的75-85，二硫化碳占总质量份数的15-25 ;该剂的极性基团中除N、0外，还含有S元素，在含CO2的油气水多相腐蚀介质中具有较好的缓蚀性能。增溶剂为含有磺化基团的阴离子表面活性剂或含12-16个碳的烷醇酰胺类非离子表面活性剂。本发明与已有技术相比具有更适合油田高含水期CO2驱油的地面油气水多相流集输系统的腐蚀控制，缓蚀率可达85%以上。
具体实施例方式为进一步公开本发明的技术方案，下面通过实施例作详细说明:
一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，包括占总质量份数的60~90的含硫元素的双环咪唑啉衍生物和占总质量份数的10~40的增溶剂，按上述比例将两种原料先后投入反应釜中，在80°C条件下将其搅拌均匀即可冷却后出料，制成含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂。含硫元素的双环咪唑啉衍生物包括脂肪酸、二乙烯三胺，脂肪酸与二乙烯三胺在反应爸内反应，脂肪酸占总质量份数的60-80, 二乙烯三胺，占总质量份数的20-40,此反应中二甲苯作为携水剂，携水剂的用量占总反应物质量份数的10-20%。在150°C _160°C条件下脱一分子水发生酰胺化反应，继续升温在20(TC -220°C条件下再脱一分子水发生环化反应生成咪唑啉；生成的咪唑啉再与二硫化碳反应，生成含硫的双咪唑啉衍生物；其中咪唑啉占总质量份数的75-85，二硫化碳占总质量份数的15-25 ;该剂的极性基团中除N、0外，含有S元素，在含CO2的油气水多相腐蚀介质中具有较好的缓蚀性能。增溶剂为含有磺化基团的阴离子表面活性剂或含12-16个碳的烷醇酰胺类非离子表面活性剂。利用失重法在高压釜内通过挂片对缓蚀剂的效果进行了试验，实验条件:压力1.010^，温度601:，高压釜转子转速为100 r/min (相当于0.5 m/s)，腐蚀介质水溶液为纯梁采出液，溶液中含氧量低于0.5 mg/L。缓蚀剂投加浓度为50mg/L。实验结果见表1，本发明的缓蚀剂在该实验条件下缓蚀率可达80-90%。表I本发明缓蚀剂失重法试验结果
权利要求
1.一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，包括占总质量份数的60~90的含硫元素的双环咪唑啉衍生物和占总质量份数的10~40的增溶剂，按上述比例将两种原料先后投入反应釜中，在80°C条件下将其搅拌均匀即可冷却后出料，制成含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，其特征在于:含硫元素的双环咪唑啉衍生物包括脂肪酸、二乙烯三胺，脂肪酸与二乙烯三胺在反应釜内反应，月旨肪酸占总质量份数的60-80，二乙烯三胺，占总质量份数的20-40，此反应中二甲苯作为携水剂，携水剂的用量占总反应物质量份数的10-20%，在150°C _160°C条件下脱一分子水发生酰胺化反应，继续升温在20(TC -220°C条件下再脱一分子水发生环化反应生成咪唑啉；生成的咪唑啉再与二硫化碳反应，生成含硫的双环咪唑啉衍生物；其中咪唑啉占总质量份数的75-85，二硫化碳占总质量份数的15-25 ;该剂的极性基团中除N、O外，还含有S元素，在含CO2的油气水多相腐蚀介质中具有较好的缓蚀性能。
3.根据权利要求1所述的含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，其特征在于:增溶剂为含有磺化基团的阴 离子表面活性剂或含12-16个碳的烷醇酰胺类非离子表面活性剂。
全文摘要
一种含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂，包括占总质量份数的60~90的含硫元素的双环咪唑啉衍生物和占总质量份数的10~40的增溶剂，按上述比例将两种原料先后投入反应釜中，在80℃条件下将其搅拌均匀即可冷却后出料，制成含硫元素的双环咪唑啉衍生物缓蚀剂。本发明与已有技术相比，具有更适合油田高含水期CO2驱油的地面在役油气水多相流集输系统的腐蚀控制，缓蚀率可达85%以上。
文档编号C23F11/16GK103114290SQ20131004304
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者孙焕泉, 张建, 王增林, 韩霞, 李清方, 王田丽, 王子明, 贾鹤年, 孙广领, 黄少伟, 管善峰, 刘晓田, 周亮, 刘晓辉 申请人:胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司