[发明专利]一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用。以重量百分比为100％计，该油气井缓蚀剂包括：咪唑啉衍生物40％‑60％，有机膦酸盐8％‑40％，分散剂30％‑50％，表面活性剂2％‑15％。本发明的油气井缓蚀剂耐高温、性能稳定、缓蚀效果优良，可作为油气田开采用广谱缓蚀剂，克服了现有缓蚀剂的缺点；该缓蚀剂不但适用于油井中的原油介质和气井中的气介质环境，而且也适用于油田里的注水井的水介质环境；其用于油气井开采过程中增加金属设备于高温高矿化度的H2S‑CO2‑Cl‑体系中抗腐蚀，具有较好的抗腐蚀效果。

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，涉及一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术

腐蚀问题一直是限制油气田持续快速开发的重要问题。每年，油气开采都会面临腐蚀破坏所带来的油管断裂、套管破坏、油井报废等危机。特别是近几年来，随着油气田腐蚀环境的复杂化和恶劣化等问题(含H2S、含水量上升)的逐渐突出，单独的更换设备材质或表面涂层已跟不上油气田开采对腐蚀防护的要求。因此，加注缓蚀剂作为一种最为经济、有效，同时通用性较好的腐蚀防护手段，就成为各大油田应对腐蚀问题的突破点。

然而，加注缓蚀剂方案的研究也并非一帆风顺。最早使用的砷化物等无机物缓蚀剂，尽管其高温缓蚀性好，但因为毒性太大等原因而逐渐被禁用或被低毒缓蚀剂取代。取而代之，目前油气田开采中使用的缓蚀剂则主要是醛、酮、炔醇、吡啶、喹啉、季胺盐、酰胺类、咪唑啉类等低毒有机物。而其中，尤以咪唑啉类缓蚀剂以低毒、高稳定性等特点而得到广泛关注，如国外各油田所使用的缓蚀剂中，咪唑啉缓蚀剂及其衍生物的用量就大于90％。咪唑啉是一类两性表面活性剂，除具有较好的缓蚀性能以外，还具有杀菌、破乳、清防蜡阻垢等性能，可以在中性介质环境以及酸性和碱性条件下使用，应用范围非常地广泛。然而，在实际应用中，由于油井中除可能含有的大量H2S和分压很高的CO2外，还含有腐蚀性的Cl-、SO42-、S2-等离子及成垢的Ca2+、Mg2+、Ba2+，这些复杂多变的因素使得咪唑啉类缓蚀剂的实际应用中的缓蚀率还有待进一步提高。特别是现有的油气井缓蚀剂，如申请号为CN200610105097.8和CN200710180019.9的专利申请提及的缓蚀剂多是在低温体系下(<80℃)对H2S/CO2有很好的防腐作用，高温下由于缓蚀剂水解而效率大大降低。然而随着国内石油的开采难度越来越大，现在大多数油田都在采用三次采油，钻进深度达几千米以上，油井井温温度已大大超过100℃，现有咪唑啉类缓蚀剂已很难适用于这种恶劣的工况条件，表现在缓蚀剂极不稳定而分解，导致其缓蚀性能降低，并且在油水混合的油井中分布不均匀而影响缓蚀效果。因此，如何根据实际工况，选用合适的咪唑啉类缓蚀剂作为主剂，并辅以其它助剂，从而实现咪唑啉类缓蚀剂的一剂多效，一效多能，并且在高温下具有很好的稳定性与缓蚀性能是现在开发咪唑啉缓蚀剂的当务之急。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用。该油气井缓蚀剂耐高温、性能稳定、缓蚀效果优良，可作为油气田开采用广谱缓蚀剂，克服了现有缓蚀剂的缺点。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种油气井缓蚀剂，以重量百分比为100％计，该油气井缓蚀剂包括：