用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂的制作方法
【专利摘要】用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，包括如下组分：以组合物质量100％计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐1～25％，巯基烷基酸0.5～10％，有机脲类化合物1～15％，硫氰酸盐1～10％，烷基季铵盐1～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚0～10％，烷基酚聚氧乙烯醚0～10％，其余为水；本发明能够控制油田生产油气水集输系统油井产出液不同油水比介质的腐蚀，加药量达到100mg/L时，缓蚀率可达到75％以上，腐蚀速率均能够控制在0.076mm/a以下，解决了市场上缓蚀剂对油井产出液介质性质变化适应范围小，缓蚀率低，乳化影响破乳的问题。
【专利说明】用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及油田生产【技术领域】，特别涉及一种用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，主要用于油田生产中油气水集输系统联合站设备、外输管线、油井油套管的腐蚀控制。
技术背景
[0002]油田生产过程中，随着开采时间的延长，所开采的油井产出液含水不断上升，产出液中便出现了分离的自由水，由于产出液中自由水矿化度高，PH低，含有大量的二氧化碳，一定量的硫化氢，大量的SRB硫酸盐还原菌，对油井油套管、集输管线、联合站内管网、大罐以及集输泵、阀门等造成腐蚀，一是导致油井油管腐蚀穿孔，油管与抽油杆丝扣与本体腐蚀断脱，油井生产失效，增加作业费用与更换油管、抽油杆费用，同时导致油井停产作业，影响油井生产时效；二是套管腐蚀穿孔与变形，造成油井大修甚至报废，增加不必要的生产费用；三是集输管线腐蚀穿孔与大罐腐蚀穿孔漏失，不但导致大面积油井停产待修，同时油气水的泄漏对环境造成严重的污染。腐蚀给油田生产造成了极大的经济损失，制约着油田生产开发的发展与经济效益的提高。因此、开发高效适用于油田生产油气水介质的油水介质缓蚀剂，控制产出液对生产系统的腐蚀，提高生产时效、降低生产运行成本、确保油田生产效益的提高具有非常重要的意义。
[0003]目前市场上有大量的缓蚀剂，但由于油田生产油气水集输系统油井产出液介质复杂，产出液分离水矿化度高，PH值低，含有大量的二氧化碳、细菌，含有一定量的硫化氢，介质腐蚀性非常强，而且由于产出液介质是一种油与水的混合物，对缓蚀剂性能的要求更为苛刻，不但要求缓蚀剂在不同的油水比介质中具有好的缓蚀效果，同时、不能对产出液产生乳化现象，影响原油的后期脱水。为了满足油田生产油气水集输系统中腐蚀控制的需要，提高油田生产油气水集输系统中缓蚀剂的适应性与缓蚀效果，拓展油田缓蚀剂的应用领域，需要不断的开发新产品与新技术，以满足油田生产日益变化的要求。
【发明内容】
[0004]为了克服现有缓蚀剂技术的不足，本发明的目的是提供一种用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，能够满足油田生产油气水集输系统油井产出液油水介质腐蚀控制的需要，而且不会对油水介质产生乳化作用，具有好的缓蚀效果。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案为:
[0006]用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，包括如下组分:以组合物质量100%计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐I~25%，巯基烷基酸0.5~10%，有机脲类化合物I~15 %，硫氰酸盐I~10 %，烷基季铵盐I~15 %，脂肪醇聚氧乙烯醚O~10%，烷基酚聚氧乙烯醚O~10%，其余为水。
[0007]用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，包括如下组分:以组合物质量100%计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐5~15%，巯基烷基酸3~7%，有机脲类化合物4~10 %，硫氰酸盐2~7 %，烷基季铵盐5~10 %，脂肪醇聚氧乙烯醚O~5 %，烷基酚聚氧乙烯醚O~5 %，其余为水。
[0008]所述的咪唑啉与烷基叔胺的双季铵盐是咪唑啉、烷基叔胺与对二氯苄反应的双季铵盐产物，合成工艺方法是:反应釜中加入烷基叔胺，然后滴加等摩尔的对二氯苄，滴加结束后升温至90~140°C，反应2~6小时，优化后的反应温度为120°C，优化后的反应时间为4小时，然后再滴加等摩尔的咪唑啉，滴加结束后慢慢升温至90~160°C，反应4~10小时，优化后的反应温度为150°C，优化后的反应时间为6小时；所述的烷基叔胺选自十六烷基叔胺、十二烷基叔胺、十烷基叔胺、八烷基叔胺中的一种。
[0009]所述的咪唑啉选自环烷酸咪唑啉、油酸咪唑啉、硬脂酸咪唑啉、月桂酸咪唑啉中的一种。
[0010]所述的巯基烷基酸选自巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或二种的混合物，其混合物中优化后的质量比是疏基乙酸:疏基丙酸=8:2。
[0011]所述的有机脲类化合物选自尿素、硫脲、若丁中的一种或多种的混合物，其混合物中优化后的质量比是尿素:硫脲:若丁 = 2:5:3。
[0012]所述的硫氰酸盐选自硫氰酸钠、硫氰酸铵中的一种或二种的混合物。
[0013]所述的烷基季铵盐，选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基三甲基氯化铵、双十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种的混合物，其混合物优化后的质量比是十二烷基三甲基氯化铵:双十六烷基三甲基氯化铵=6:4。
[0014]所述的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂选自M0A-9、M0A-15、M0A-20、M0A-23中的一种或多种的混合物，其混合物优化后的质量比是M0A-15:M0A-20 = 3:7。
[0015]所述的烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂选自NP-10、NP-21、NP-30、NP-50中的一种或多种的混合物，其混合物优化后的质量比是NP-10:NP-21:NP-50 = 3:2:5。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]适应性广:能够适应油田生产油气水集输系统油井产出液不同油水比介质，配伍性好，不与原油产生乳化效果，适应性广、缓蚀效果好。
[0018]缓蚀效果好:市场上的缓蚀剂在油井产出液介质中的缓蚀效果均较低，适应性有限，对原油有一定的乳化效果影响破乳，而发明的油水介质缓蚀剂不但缓蚀率高，而且适应油田油井不同油水比例的产出液，缓蚀率可达到75%以上，腐蚀速率均能够控制在
0.076mm/a 以下。
[0019]成本低:主要表现在合成工艺简单，药剂效果好，现场应用加药成本低，投入产出t 匕 1?。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实例对本发明做详细叙述。
[0021]腐蚀实验方法参照GB10124进行，采用现场油井产出液不同油水比介质进行动态模拟实验，实验步骤:将现场油井产出液不同油水比介质中加入一定浓度的油水介质缓蚀剂，然后将加药后的介质加入到六组动态腐蚀速率评价仪中，挂入A3钢片，密闭加热到80°C,在搅拌速度为60rpm情况下，测定168小时周期的腐蚀速率。腐蚀速率(mm/a)=
8.76 X 17X (M1-M2)Z(STD);式中M1为实验前挂片质量，g ;M2为实验后挂片质量，g ;S为挂片的表面积，cm2汀为挂片实验时间，小时；D为挂片材质的密度，g/cm3。计算缓蚀率％ =(未加药介质的腐蚀速率一加药后介质的腐蚀速率)X 100/未加药介质的腐蚀速率。
[0022]下面通过实例进一步说明本发明的特点
[0023]实施例一
[0024]配方组成:以组合物质量100%计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐10%，巯基烷基酸4 %，有机脲类化合物5 %，硫氰酸盐4 %，烷基季铵盐7 %，脂肪醇聚氧乙烯醚3 %，烷基酚聚氧乙烯醚2%，其余为水。
[0025]其中咪唑啉与烷基叔胺的双季铵盐合成工艺方法是:反应釜中加入十二烷基叔胺，然后滴加等摩尔的对二氯苄，滴加结束后慢慢升温至120°C，搅拌反应时间为4小时，然后再滴加等摩尔的环烷酸咪唑啉，滴加结束后慢慢升温至150°C，搅拌反应时间为6小时。
[0026]其中疏基烷基酸其混合物优化后的质量比是疏基乙酸:疏基丙酸=8:2。
[0027]其中有机脲类化合物其优化后的质量比是尿素:硫脲:若丁 = 2:5:3。
[0028]其中硫氰酸盐为硫氰酸钠。
[0029]其中烷基季铵盐其混合物优化后的质量比是十二烷基三甲基氯化铵:双十六烷基三甲基氯化铵=6:4。
[0030]其中脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂其优化后的混合物中的质量比是M0A-15:M0A-20 = 3:7。
[0031]其中烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂其优化后的混合物中各组分质量比是NP-10:NP-21:NP-50 = 3:2:5。
[0032]配方的缓蚀效果与腐蚀控制效果测试:
[0033]
【权利要求】
1.用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，包括如下组分:以组合物质量100%计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐I~25%，巯基烷基酸0.5~10%，有机脲类化合物I~15%，硫氰酸盐I~10%，烷基季铵盐I~15%，脂肪醇聚氧乙烯醚O~10%，烷基酚聚氧乙烯醚O~10%，其余为水。
2.用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂,包括如下组分:以组合物质量100%计算，咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐5~15%，巯基烷基酸3~7%，有机脲类化合物4~10 %，硫氰酸盐2~7 %，烷基季铵盐5~10 %，脂肪醇聚氧乙烯醚O~5 %，烷基酚聚氧乙烯醚O~5%，其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的咪唑啉与烷基叔铵的双季铵盐，合成工艺方法是:反应釜中加入烷基叔胺，然后滴加等摩尔的对二氯苄，滴加结束后慢慢升温至90~140°C，反应2~6小时，优化后的反应温度为120°C，优化后的反应时间为4小时，然后再滴加等摩尔的咪唑啉，滴加结束后慢慢升温至90~160°C，反应4~10小时，优化后的反应温度为150°C，优化后的反应时间为6小时， 所述的烷基叔胺选自十六烷基叔胺、十二烷基叔胺、十烷基叔胺、八烷基叔胺中的一种。 所述的咪唑啉选自环烷酸咪唑啉、油酸咪唑啉、硬脂酸咪唑啉、月桂酸咪唑啉中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的巯基烷基酸选自巯基乙酸、巯基丙酸中的一种或二种的混合物，其混合物中的质量比是疏基乙酸:疏基丙酸=8:2。
5.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的有机脲类化合物选自尿素、硫脲、若丁中的一种或多种的混合物，其混合物中的质量比是尿素:硫脲:若丁 = 2:5:3。
6.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的硫氰酸盐选自硫氰酸钠、硫氰酸铵中的一种或二种的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的烷基季铵盐，选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、双十二烷基三甲基氯化铵、双十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种的混合物，其混合物的质量比是十二烷基三甲基氯化铵:双十六烷基三甲基氯化铵=6:4。
8.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂选自MOA-9、MOA-15, M0A-20、M0A-23中的一种或多种的混合物，其混合物的质量比是M0A-15:M0A-20 = 3:7。
9.根据权利要求1或2所述的用于油田生产油气水集输系统腐蚀控制的油水介质缓蚀剂，其特征在于，所述的烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂选自NP-10、NP-21、NP-30、NP-50中的一种或多种的混合物，其混合物的质量比是NP-1O:NP-21:NP-50 = 3:2:5。
【文档编号】C23F11/16GK104073810SQ201410293137
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】杜素珍, 李建东, 尹志福, 张永强, 李辉, 余海棠, 白李, 郭学辉 申请人:西安石油大学