[发明专利]一种酸性采油介质缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸性采油介质缓蚀剂。

背景技术

为保证高效采油，工业采油设备操作时长期处于过硫酸铵溶液环境中。目前采油企业用过硫酸铵体系的缓蚀剂大多是咪唑啉类或强氧化类缓蚀剂。其中咪唑啉类缓蚀剂是由有机酸和多乙烯多胺在有机溶液中发生缩合反应而得，该类缓蚀剂制备工艺复杂，产率低，价格昂贵，且缓蚀剂的缓蚀效果一般（对N80钢的缓蚀率约为93.32%），无法在设备防腐要求较为严格的场合使用；另一类属于具有强氧化作用的缓蚀剂，如重铬酸钾，亚硝酸钾等，它们在金属表面能形成一层钝化膜，从而阻碍金属的进一步氧化，但此类缓蚀剂不但毒性大、环境污染严重，而且加入过量时会增加金属的腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种价格低廉、环保安全、缓蚀效果好的缓蚀剂，以克服采油环境缓蚀剂工业应用过程中存在的制备难、产率低、价格贵以及环保安全等方面的问题；

本发明另一目的是根据表面吸附膜阻止过硫酸铵溶液中金属腐蚀的缓蚀机理，按照中国国家标准GB/T 19291-2003，通过大量的理论与实验工作，从几十种现有缓蚀剂中筛选研制出了适合过硫酸铵采油环境用、针对常用N80钢材的缓蚀剂的具体应用。

本发明的实现过程如下：

一种缓蚀剂组合物，其含有硫脲和六次甲基四胺，硫脲与六次甲基四胺的质量比为1：4~10：1，优选为2：3~9：1。

缓蚀剂组合物也可仅为硫脲和六次甲基四胺，硫脲与六次甲基四胺的质量比为1：4~10：1，优选为2：3~9：1。

上述缓蚀剂可应用在采油环境含有过硫酸铵溶液体系中，更具体地说，用于过硫酸铵体系中N80钢的防腐，其中，过硫酸铵的质量百分比浓度为2~10%，温度10~80℃。

 

本发明通过硫脲与六次甲基四胺以一定的质量比进行混合加入上述的体系环境中，对买来的具有编号的国家标准N80钢片进行实验，实验结果表明：硫脲和六次甲基四胺配比（简称硫-六缓蚀剂）保持在质量比1：4~10：1的条件下，能将N80钢片的缓蚀率提高至93%以上，能很好满足N80钢材在过硫酸铵溶液中的耐腐蚀要求，易用在采油设备防腐要求较为严格的场合。

附图说明

图1不同缓蚀剂对N80钢片腐蚀效率的对比；

图2 不同配比的缓蚀剂对N80钢片的腐蚀效率的对比；

图3 不同加入量的本发明缓蚀剂对N80钢片的腐蚀效率的对比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受其限制。为增大腐蚀安全系数，以下实验数据均在极限条件80℃下进行。

本发明制备方法简单，仅将硫脲与六次甲基四胺按比例简单混合即可。

本发明中缓蚀率定义如下：缓蚀率=(实验前钢片质量-实验后钢片的质量)/实验前钢片质量。

通过加入不同量本发明缓蚀剂，对买来国家标准编号N80钢片进行实验，发现本发明缓蚀剂在最佳配比下加入量在0.500g以上能使N80钢片的缓蚀率提高至96%以上，且随加入量的增加，缓蚀率不断提高，但提高幅度不断减小，考虑到经济因素，加入量应该在0.500g~1.000g之间最为合理。

实施例1：对不同缓蚀剂缓蚀性能的研究 

（1）开启恒温水浴锅，将水浴温度设为80℃；

（2）首先对7块N80钢片编号1,2,3,4,5,6,7，而后全部放入一个100ml的烧杯中，将100ml石油醚倒入烧杯中，浸泡N80钢片10分钟，取出后擦去表面赃物，30℃烘干、称重三次，求其平均值；

（3）将上述处理过的N80钢片分别放入7个锥形瓶中，分别在各锥形瓶中加入70ml质量分数8%的过硫酸铵溶液，再将0.500g咪唑啉、0.400g硫脲和0.100g六次甲基四胺、0.050g重铬酸钾、0.050g亚硝酸钠、0.500g氢氧化钠、0.500g尿素分别加入1,2,3,4,5,6号锥形瓶，7号作为空白对照样；

(4)将1,2,3,4,5,6,7号N80钢片悬挂在锥形瓶溶液中，以防止N80钢片与瓶壁接触，并在锥形瓶口套上气球，防止溶液蒸发；

(5)将上述7个装有N80钢片及缓蚀剂的锥形瓶放入80℃的水浴锅中,记录初始时间；

(6)在水浴锅中恒温4h后取出，将7块N80钢片放入石油醚中浸泡10分钟，取出后擦去表面脏物，30℃烘干、称重三次，求其平均值，并记录数据。

结论：由实验可知在相同的条件下，硫脲与六次甲基四胺组合缓蚀剂的缓蚀率为96.68%，明显高于其他类缓蚀剂。