一种抑制CO2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法和应用

本申请涉及co2腐蚀防腐，具体涉及一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、co2驱油技术是一种具有良好前景的三次采油技术，其通过地质埋存的方式将co2注入并储存到油层中，利用溶解气驱降低油水、油气界面张力，降低原油的粘度、改善流度比，提高地层压力、渗透率来提高原油采收率。但是，随着油井中co2含量增加，部分co2溶于水后生成碳酸，对油井管道、设备等金属制品产生腐蚀，严重影响了油气田的生产。目前，针对co2腐蚀的方法包括采用适当的镀层、选用耐腐蚀材质、涂敷耐腐蚀涂层以及加入缓蚀剂等，其中注入缓蚀剂具有经济、高效、操作简便等优点，是常用的防腐方法。

2、近年来，大量抑制co2腐蚀的缓蚀剂被开发。比如，公布号为cn103820789a的专利公开了一种复配型co2缓蚀剂组合物，其通过咪唑啉类缓蚀剂及其衍生物、脂肪胺及其衍生物、松香胺等有机化合物与硫脲、十二烷基磺酸钠的复配，使制备的缓蚀剂在碳钢表面的吸附层更加致密，从而提高了缓蚀剂在co2腐蚀体系中对碳钢材料的缓蚀作用；再比如公布号为cn104513204a的专利申请公开了一种含三键咪唑啉类co2缓蚀剂组合物，其通过三键双咪唑啉化合物、非离子表面活性剂和低分子醇的复配，使制备的缓蚀剂在高矿化度油气田产出液中具有良好的水溶性、配伍性、缓蚀性。

3、然而，现有的co2缓蚀剂涉及的组分多，成本高、原料制备方法复杂，且缓蚀率仍待提高。

技术实现思路

1、本申请提供一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法和应用，旨在解决现有的co2缓蚀剂复配组分复杂、原料合成困难、成本高以及缓蚀率低的技术问题。

2、为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现。

3、本申请一方面提供一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂，按照质量百分比，包括以下组分：

4、s-苄基硫脲盐酸盐15％～25％；

5、有机炔醇15％～25％；

6、六亚甲基四胺50％～70％。

7、在一些实施方案中，所述抑制co2腐蚀的缓蚀剂，按照质量百分比，包括以下组分：

8、s-苄基硫脲盐酸盐18％～22％；

9、有机炔醇18％～22％；

10、六亚甲基四胺56％～64％。

11、在一些实施方案中，所述有机炔醇为乙炔醇、丙炔醇、1,4-丁炔二醇或甲基丁炔醇中的任意一种或多种的混合物。

12、本申请的另一方面，提供一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂，按照质量百分比，包括以下组分：

13、s-苄基硫脲盐酸盐20％，1,4-丁炔二醇为20％，六亚甲基四胺60％；

14、或

15、s-苄基硫脲盐酸盐18％，乙炔醇18％，六亚甲基四胺64％；

16、或

17、s-苄基硫脲盐酸盐22％，丙炔醇20％，六亚甲基四胺58％。

18、本申请的另一方面，提供所述抑制co2腐蚀的缓蚀剂的制备方法，包括：

19、按照质量百分比分别称取s-苄基硫脲盐酸盐、有机炔醇和六亚甲基四胺，将s-苄基硫脲盐酸盐、有机炔醇和六亚甲基四胺混合搅拌均匀，即得抑制co2腐蚀的缓蚀剂。

20、本申请的另一方面，提供上述抑制co2腐蚀的缓蚀剂或上述制备方法制备的co2腐蚀的缓蚀剂在油气田钢材防腐中的应用。

21、本申请的另一方面，提供一种油气田钢材防腐的方法，通过将上述抑制co2腐蚀的缓蚀剂加注到油气田地层水中，对油气田钢材进行腐蚀防护。

22、在一些实施方案中，所述抑制co2腐蚀的缓蚀剂的添加浓度为200mg/l。

23、与现有技术相比，本申请的有益效果为：

24、本申请的抑制co2腐蚀的缓蚀剂配方组分少、原料容易获取且成本低，缓蚀效果好；各组分的协同效应好，能够有效抑制co2对钢材的腐蚀。

25、本申请的抑制co2腐蚀的缓蚀剂中，s-苄基硫脲盐酸盐中的苄基可直接增大缓蚀剂分子的有效覆盖面积，同时可作为供电子基团增加吸附配位原子，且苄基具有疏水性，形成了更有效隔离腐蚀介质的保护屏障；s-苄基硫脲盐酸盐中-nh2为供电子基团，在取代基的供电子效应和共轭结构的离域效应共同作用下，中心基团的电子云密度增加，与金属配位成键，形成化学吸附，进而降低co2对钢材的腐蚀；六亚甲基四胺分子上的孤对电子能与钢材表面的铁原子上的空d轨道配位成键，产生化学吸附，形成致密的保护膜；炔醇三键中的π键可以与金属原子的d空轨道结合，形成配位键，从而使缓蚀剂分子吸附在金属表面。尤为重要的是，本申请的抑制co2腐蚀的缓蚀剂中，三种组分之间具有协同作用，s-苄基硫脲盐酸盐、六亚甲基四胺、炔醇三种分子之间极易形成大量的氢键，产生交联效应，使胺的化学吸附与与有机炔醇的成膜作用相互加强，缓蚀剂吸附层更加稳定，使得钢材表面交联吸附膜增厚。同时有机炔醇小分子能够嵌入s-苄基硫脲盐酸盐和六亚甲基四胺两个环状分子的间隙，吸附在钢材表面，从而形成致密的交联吸附膜，有效降低金属的腐蚀速度。

技术特征：

1.一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂，其特征在于，按照质量百分比，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的抑制co2腐蚀的缓蚀剂，其特征在于，按照质量百分比，包括以下组分：

3.根据权利要求1或2所述的抑制co2腐蚀的缓蚀剂，其特征在于，所述有机炔醇为乙炔醇、丙炔醇、1,4-丁炔二醇或甲基丁炔醇中的任意一种或多种的混合物。

4.一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂，其特征在于，按照质量百分比，包括以下组分：

5.一种抑制co2腐蚀的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括：

6.权利要求1-4任一项所述的抑制co2腐蚀的缓蚀剂在油气田钢材防腐中的应用。

7.一种油气田钢材防腐的方法，其特征在于，通过将权利要求1-4任一项所述的抑制co2腐蚀的缓蚀剂加注到油气田地层水中，对油气田钢材进行腐蚀防护。

8.根据权利要求7所述的油气田钢材防腐的方法，其特征在于，所述抑制co2腐蚀的缓蚀剂的添加浓度为200mg/l。

技术总结
本申请涉及CO<subgt;2</subgt;腐蚀防腐技术领域，公开了一种抑制CO<subgt;2</subgt;腐蚀的缓蚀剂及其制备方法和应用。所述抑制CO<subgt;2</subgt;腐蚀的缓蚀剂，包括以下组分：S‑苄基硫脲盐酸盐15％～25％；有机炔醇15％～25％；六亚甲基四胺50％～70％。三种组分分子之间极易形成大量的氢键，产生交联效应，使胺的化学吸附与有机炔醇的成膜作用相互加强，缓蚀剂吸附层更加稳定，使得钢材表面交联吸附膜增厚。有机炔醇小分子能够嵌入S‑苄基硫脲盐酸盐和六亚甲基四胺两个环状分子的间隙，吸附在钢材表面，从而形成致密的交联吸附膜，有效降低金属的腐蚀速度。本申请的抑制CO<subgt;2</subgt;腐蚀的缓蚀剂，配方组分少且成本较低，缓蚀效果稳定，协同效应好，能够有效抑制CO<subgt;2</subgt;对钢材的腐蚀。

技术研发人员：董三宝,田海兰,范佳宝,韩薇薇
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21