[发明专利]一种聚合物盐水钻井液用缓蚀剂

说明书

本发明属于石油化工技术领域。本发明要解决的技术问题是：钻井钻至盐膏层时需使用聚合物盐水钻井液，该钻井液中氯离子含量高、电导率大、含氧量高且井内温度高，钻具腐蚀较为严重。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种聚合物盐水钻井液用缓蚀剂，包括无机含氮类化合物A、无机含硅类化合物B和含氮类有机化合物C，无机含氮类化合物A、无机含硅类化合物B和含氮类有机化合物C按照2:1:1的质量比复配而成。本发明的有益效果是，本发明的缓蚀剂针对含CO₂、Cl^‑和高盐的聚合物盐水钻井液体系具有很好的缓蚀效果。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，确切地说涉及一种石油钻井所用钻具的缓蚀药剂，主要作用是减缓钻井过程中因高温、高氧、高氯离子、高盐等条件导致的钻具腐蚀问题，特别适用于聚合物盐水钻井液的使用条件下，具体为一种聚合物盐水钻井液用缓蚀剂。

背景技术

钻具腐蚀是石油钻井工程中普遍存在的问题，且随着钻井向高速、深井方向发展而日趋严重。有关资料表明我国近年来每年钻井事故上千起，其中大约60％源于材料腐蚀，导致大量钢材损耗和直接经济损失。钻井液中的腐蚀性成分主要为溶解气体(O₂、CO₂、H₂S)和盐类，这些腐蚀性成分会导致钻具发生均匀腐蚀以及破坏性更大的局部腐蚀(如点蚀、应力腐蚀破裂、氢脆等)。

目前针对钻具腐蚀问题提出多种解决方法并均具有较好的效果，包括：(1)合理选用钻具材质。针对H₂S引起的腐蚀问题，专利CN201310137819.8通过高温除油、酸洗、活化、防腐处理和热处理一整套工艺对钻杆进行处理，提高了钻杆的阻垢、耐高温、耐H₂S能力。针对CO₂引起的腐蚀，专利CN201410052563.5主要通过在合金钢中添加稀土元素提高钢材对CO₂腐蚀的耐受性。CN200410025586.3通过调节合金钢中C、Mo、Si、Cr、Mn的含量并加入一定量Cu、Ni、V、Nb、Al从而赋予该合金钢良好的抗CO₂、抗Cl^-腐蚀性能。(2)钻具表面处理。专利CN201210070164.2采用特殊组成成分的试剂和水洗-碱洗-水洗-酸洗-水洗-活化-水洗-化学镀的工序，提高了钻具的耐腐蚀性能。(3)应用缓蚀剂。专利CN201310347679.7以苯胺、丙酮、甲醛、钼酸钠、乙醇、盐酸和丙炔醇等原料制备有机胺钻井酸化缓蚀剂，其最高使用温度可达195℃。专利CN201110408513.2将有机磷酸盐、有机胺、无机锌盐、钼酸盐以一定的比例溶于水中复配为缓蚀剂，该缓蚀剂在用量为500～1000mg/L时对钻具的缓蚀率达85％以上。

但是在不同钻井条件下的腐蚀因素差别较大，要根据不同钻井液条件采取不同的防护措施。如在江苏地区，油田主要分布于洪泽、淮阴一带。地壳中富含芒硝，当钻井钻至盐膏层时需使用聚合物盐水钻井液。该钻井液中氯离子含量高、电导率大、含氧量高且井内温度高(80～90℃)，钻具腐蚀较为严重。

发明内容

基于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种聚合物盐水钻井液用缓蚀剂，该缓蚀剂为钻井液的外加剂，主要用于防止在钻井过程中使用聚合物盐水钻井液、磺化钻井液和聚合物普通钻井液等对钻具的腐蚀。特别是对于含盐钻井液对钻具的腐蚀有良好的缓蚀作用，适用于我国含盐、含硫和二氧化碳等地质条件下的地质勘探、石油开采、矿物开采等过程中钻具及施工器具的腐蚀防护。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚合物盐水钻井液用缓蚀剂，包括无机含氮类化合物A、无机含硅类化合物B和含氮类有机化合物C，无机含氮类化合物A、无机含硅类化合物B和含氮类有机化合物C按照2:1:1的质量比复配而成。

进一步地，缓蚀剂1％水溶液密度为1.20～1.40g/mL，pH>7.0。

进一步地，所述无机含氮类化合物A为碳酸铵或亚硝酸钠中的一种。