[发明专利]一种缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及油田缓蚀领域，具体提供了一种缓蚀剂及其制备方法和应用，该缓蚀剂含有：两性表面活性剂25‑35重量％、含硫有机物20‑28重量％、含氮有机物15‑25重量％、除氧剂1‑10重量％和水2‑39重量％。本发明的缓蚀剂同时具有缓蚀、阻垢和杀菌性能，可以有效解决原油集输管道的腐蚀问题，并且缓蚀剂不含磷、氯元素，对下游加工装置无影响。本发明的缓蚀剂，在用于油田集输管道防腐中时，既能抑制金属本身的腐蚀，又消除了结垢导致的垢下腐蚀和微生物导致的腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术

油田开采注入的水、注入蒸汽后凝结产生的水或原有地层存在的水随着原油被开采出来。采出水中溶解了大量的二氧化碳、硫化氢及高盐组分，使得油田原油集输管道频繁穿孔，已成为影响油田安全生产和经济运行的重大隐患，在油井中加入少量缓蚀剂是一种效果显著、降低石油开采成本的有效举措，可以显著地减缓甚至阻止腐蚀的发生。

国外研究油井缓蚀剂起步较早，早期主要使用成膜型缓蚀剂。此类缓蚀剂主要是无机物(如铬酸盐，亚硝酸盐等)，适用于采油环境为中性介质的油井。此类缓蚀剂性能良好，至今尚未有更好的替代品。但此类缓蚀剂往往用量较大，可行性差，而且当缓蚀剂用量不足时反而会导致严重的局部腐蚀，并且此类缓蚀剂一般都有毒，由于生态环境问题日益被重视，在许多环境下已被禁止使用，因此近年来对成膜型缓蚀剂的研究较少。

1949年，美国报道了有机含氮咪唑啉及其衍生物抗CO₂腐蚀的油田缓蚀剂。之后，以咪唑啉及其衍生物为主的缓蚀剂得到大量的研究与应用。

国内上世纪70年代末华中理工大学和四川石油管理局井下作业处合作研制出7701复合缓蚀剂，我国才解决了油井酸化缓蚀剂技术难题。由于各油田的工况不同，影响缓蚀剂的因素也不相同，所以仍没有研究出具有普遍适用性的油田缓蚀剂。

目前国内外使用的油田缓蚀剂大多是吸附型缓蚀剂，主要缓蚀成分是有机物，如链状有机胺及其衍生物、咪唑啉及其盐、季胺盐类、松香衍生物、磺酸盐、亚胺乙酸衍生物及炔醇类等。其中，丙炔醇类、有机胺类、咪唑啉及其衍生物类、季胺盐类等有机物的缓蚀效果较好。

CN10266074A油田采出水用缓蚀剂含有咪唑啉基团和膦酸基团，按重量计，在反应器中加入二乙烯三胺350-450份，油酸650-750份，催化剂杂多酸15-25份，携水剂二甲苯950-1100份，搅拌加热至150℃，保持反应温度为140-220℃，回流5-8小时，得到油酸咪唑啉。常温条件下，在反应器中加入油酸咪唑啉350-450份，催化剂盐酸20-30份，甲醛55-65份，搅拌0.5-4h，在反应器中加入亚磷酸的异丙醇溶液65-75份，搅拌1-2h后，用盐酸调节pH为6，得到浓度为90％的油田采出水用缓蚀剂成品。

《N80油套管在油田采出液中的腐蚀与磨损协同作用研究》(石油工程建设，33(2)：26-30，2007年4月)自行研制了一种以改性咪唑啉衍生物、有机硫代磷酸酯为主要组分，复配炔醇类化合物、硫脲、表面活性剂和溶剂的缓蚀剂，该药剂对N80、J55、X70钢材具有良好的保护作用，适合于含CO₂、Cl^-和微量H₂S的油田采出液腐蚀环境。NYS-9缓蚀剂对N80油套管钢具有很好的保护作用，加入缓蚀剂的质量分数为100×10^-6时，缓蚀率可达到82％以上。

从以上文献和专利技术看，这些缓蚀剂本身或含有磷元素，或含有氯元素，还有的缓蚀剂在制备过程中采用了含氯的化合物，从而使得缓蚀剂含有氯元素。而含有磷元素的缓蚀剂若残留在原油中，将随原油进入下游加工装置，在原油炼制过程中造成催化剂中毒，而含有氯元素尤其是有机氯的缓蚀剂若残留在原油中，在原油炼制过程中将导致二次加工装置的腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基本不含氯、磷等元素，且具有缓蚀、阻垢和杀菌性能的新型缓蚀剂。