[发明专利]一种油井缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓蚀剂，主要用于防止油田开采过程中各种腐蚀介质对金属设备的腐蚀，并具有杀菌性能。更具体地，本发明涉及一种油井缓蚀剂及其制备方法。属金属防腐技术领域。

背景技术

在国内外油田的开发生产中，油井的腐蚀一直是制约油田正常开采的一个重大问题。随着油田开采的持续进行，井下油层压力减小，油井产量降低，就会通过向地下油层注水来增压驱油和酸化作业增产。但是这样的增产措施导致原油含水量大增，使得大部分油田已进入很高含水期。由于油井采出液的水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、O₂、CO₂、SO₄^2-、Cl^-、HCO^3-、H₂S、SRB(硫酸盐还原菌)等腐蚀介质，常常会发生油井井下工具设备的腐蚀，往往造成泵漏、管漏、杆管断脱以及井下工具失效等事故，给生产带来极大危害并造成巨大的经济损失。同时腐蚀介质对原油的采、集、输、炼过程中等金属设备也会造成严重腐蚀，导致环境污染和经济损失。

寻求有效防止采出液对设备腐蚀的技术，已成为保证油田正常生产的重点和难点。目前常用的油气井缓蚀剂多为炔醇类、曼尼希碱类及季铵盐类。其中，炔醇类虽具有缓蚀效果较好的优点，但其毒性大、添加量高、价格昂贵且易挥发，难以用于日益增多的高温油气井防腐缓蚀。普通曼尼希碱类及季铵盐类也同样存在成本较高、配伍性差，耐温性不良的缺点。因此，对于我国日益增多的腐蚀情况更为严重地高温油气井，普通的缓蚀剂往往难以取得较好的缓蚀效果。专利CN1163301A公开了一种环烷酸咪唑啉二酰胺聚氧乙烯醚油井缓蚀剂的制备方法，虽具有较高缓蚀率，但使用温度较低，不能应用于高温工况。专利CN101613622A公开了一种以碳氢双咪唑啉季铵盐为主剂的复合型缓蚀剂的制备方法，也存在低温使用性能良好，但高温工况下缓释率较低的缺点。专利CN1422984A公开了一种由带芳香环、直链咪唑啉酰胺、硫脲、炔醇和溶剂组成的缓蚀剂，其在水溶液中的分散性能差，适用的腐蚀体系单一。CN 1778994A公开了一种以聚苯胺水性防腐剂、油酸酰胺、二乙醇胺及尿素组成的缓蚀剂，其缓蚀率较高，但也存在成本过高、高温使用性较差。专利CN 101892042A公开了一种以曼尼希碱、二甲基甲酰胺及异丙醇为组份的缓蚀剂，其缓蚀效果较好，但成本较高，耐温性差不适宜实际工况使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统缓蚀剂应用范围单一、耐温性差、缓蚀效果不明显、毒性大、对硫酸盐还原细菌无杀菌性能等缺点。本发明提供一种油井缓蚀剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：一种油井缓蚀剂，所述的油井缓蚀剂由以下重量百分比的组份组成：N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季铵盐5～15％、碳氢咪唑啉及其衍生物0～5％、三乙醇胺10～20％、尿素0～5％及溶剂55～85％。

所述的N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季铵盐，分子结构式为如下式(1)、(2)所示，其中R¹为CF₃-(CF₂)_n，n＝3～11；R²为C_1-10烷基、C_2-10链烯基、C_3-7环烷基或任意取代的芳基、芳烷基或芳杂基之一。

其中n≥1

(1)

其中n≥1

(2)

所述的碳氢咪唑啉及其衍生物采用十二烷基到十八烷基咪唑啉之

所述的溶剂采用甲醇、乙醇、甲苯、柴油或煤油之一。

所述的油井缓蚀剂制备方法，依次向反应釜中投加上述原料，40～80℃下搅拌10～30min即得成品。

本发明具有优良表面活性、油井金属设备缓蚀、杀菌性能的N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季铵盐化合物作为油气井高温缓蚀剂主剂。本发明所述的油气井高温缓蚀剂具有高效缓蚀(缓蚀率大于99％)、对硫酸盐还原细菌杀菌性强(杀菌率达100％)、低毒环保、热稳定性优良(耐温高达220℃)及使用体系广泛等优点。

附图说明

图1为N-乙氨基-2-全氟壬烷基咪唑啉季铵盐的TG/DTA分析示意图。

具体实施方式

通过实施例和实施应用例进一步阐明本发明，并不是对本发明的限定。

实施例1：

油井缓蚀剂的制备例