[发明专利]一种页岩气田用缓蚀杀菌剂

说明书

本发明公开了一种页岩气田用缓蚀杀菌剂，以重量份计，所述页岩气田用缓蚀杀菌剂包括：2～16份酰胺基低聚物、15～30份醛、15～30份四羟甲基硫酸磷、2～5份烷基酚聚氧乙烯醚OP‑10和40～63份水；其中，所述酰胺基低聚物由丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐共聚而成。与现有技术相比，本发明的缓蚀杀菌剂具有有效期长、用量低、缓蚀杀菌效果好的特点，可用于页岩气采集气管线及水管线的缓蚀、杀菌以及油气田管道试压用水、采出水的杀菌和腐蚀控制，对厌氧菌和氧细菌均具有极强的杀灭效果。

技术领域

本发明属于页岩气田油气集输的技术领域，更具体地讲，涉及一种页岩气田用缓蚀杀菌剂。

背景技术

页岩气田在开发过程中，由于地面注入水、钻井液、压裂液等会给生产系统带入细菌，从国内外页岩气的生产来看，绝大部分页岩气田会在生产1-2年后爆发细菌腐蚀，管道在生产1.5年后开始腐蚀穿孔而失效。

面对页岩气田的严重细菌腐蚀，需要长期加注杀菌剂以杀灭细菌。同时，页岩气田的产出液中有残酸、CO₂等腐蚀介质，对井下管柱及地面集输具有较强的腐蚀性，会造成管道腐蚀。从国外页岩气田的开发经验来看，生产系统的细菌种类多，常用的水处理用杀菌剂虽对某些细菌有杀灭作用，但也易导致另外一些种类细菌对其产生耐药性，杀菌效果满足不了现场要求。同时页岩气田由于其单井长期低产的特点，需要坚持低成本开发的原则。添加缓蚀杀菌剂可以既有效又经济地达到防腐和细菌控制的目的。

因此，加注缓蚀杀菌剂将成为国内外许多页岩气田的一道必行工序。

发明内容

为了解决页岩气田低成本开发过程中的细菌腐蚀和电化学腐蚀问题，本发明的目的是提供一种用于页岩气田集输管道或采出水用的杀菌及腐蚀控制的缓蚀杀菌剂。

目前，油气田水处理用缓蚀产品有季铵盐类、酰胺类、咪唑啉类以及其它一些含N、P、S的有机化合物，也有部分无机缓蚀剂。酰胺使金属铁的电位正移，烷基烯丙基铵的烷基长链使缓蚀剂分子具有疏水性，适当的分子量控制可增加聚合物的缓蚀性能。而常用的杀菌产品有季铵盐类、双季铵盐类、聚季铵盐类、季膦盐类、醛类以及一些杂环化合物。醛可以杀灭油气生产系统里的所有微生物，但大部分杀菌效果好的醛价格都较高，与四羟甲基硫酸磷和酰胺基低聚物配合使用，一方面可降低杀菌成本，另一方面也与缓蚀剂分子起协同作用，提高腐蚀控制的效果。因此，从提高经济效益和提高腐蚀控制效率两方面考虑，将合成的酰胺基低聚物与醛、四羟甲基硫酸磷混合，既可提高缓蚀剂的效率，又可使溶液有更好的杀菌效果。

本发明提供了一种页岩气田用缓蚀杀菌剂，以重量份计，所述页岩气田用缓蚀杀菌剂包括：

根据本发明页岩气田用缓蚀杀菌剂的一个实施例，以重量份计，所述页岩气田用缓蚀杀菌剂包括：

根据本发明页岩气田用缓蚀杀菌剂的一个实施例，以重量份计，所述页岩气田用缓蚀杀菌剂包括：

本发明所述酰胺基低聚物由丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐共聚得到，酰胺基低聚物的分子量Mn为600～2500，优选为1200，其中烷基烯丙基季铵盐的烷基碳链长度为C8～C16。

具体地，该酰胺基低聚物的合成方法是将丙烯酸钠、丙烯酰胺和烷基烯丙基季铵盐按一定比例溶于蒸馏水后，在搅拌、氮气保护条件下加入自由基引发剂聚合而成。随聚合物分子量增加，相同百分含量低聚物的粘度增大，溶解性降低，导致缓蚀性能降低。将其分子量控制在600～2500之间的缓蚀效果较好，在1200左右更佳。利用上述方法合成酰胺基低聚物，原料来源方便、合成方法简单且成本可控。

本发明的页岩气田用缓蚀杀菌剂中，所述醛为甲醛、乙醛、丙醛和戊二醛中的一种或多种。