[发明专利]一种抗高钙采出水腐蚀的油气田集输管线缓蚀剂

说明书

本发明公开了一种抗高钙采出水腐蚀的油气田集输管线缓蚀剂，集输管线缓蚀剂包括大分子咪唑啉基离子液体和小分子基离子液体，大分子咪唑基离子液体质量百分含量为70％～95％，小分子咪唑基离子液体质量百分比含量为5％～30％。本发明中的缓蚀剂为一种抑制油气田集输系统中高钙采出水腐蚀的环境友好型缓蚀剂，具有缓蚀效果较好、无溶剂、环境友好、水溶性好、用量少特点。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种抗高钙采出水腐蚀的油气田集输管线缓蚀剂。

背景技术

油气井采出水的矿化度一般很高，除了含有Na⁺、K⁺、Cl^-等可溶性离子以外，往往含较高含量的钙离子(Ca²⁺)，甚至Ca²⁺含量达到40000ppm。CO₂常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中，因此高含量的Ca²⁺易生成碳酸盐，与腐蚀产物FeCO₃一起以垢的形式沉积在管道和设备表面，造成垢下腐蚀等，引起钢铁严重的局部腐蚀，使得管道和设备发生腐蚀失效，也可能造成堵塞，使结蜡、结沥青和起泡等问题更为严重。

添加缓蚀剂是最常用的抑制油田集输系统高钙采出水腐蚀的方法之一。目前最常用的缓蚀剂以咪唑啉衍生物为主，复配喹啉季铵盐、咪唑季铵盐、硫脲及其衍生物等来提高咪唑啉的缓蚀性能，同时为了满足理化性能需要添加有机溶剂、表面活性剂等。随着新型环保法的颁布，有机溶剂对环境有明显的污染。表面活性剂一般为有机氯，属于有毒有害的物质，对环境不友好。目前应用的缓蚀剂均属于环境不友好的化工产品。离子液体缓蚀剂是一类不添加增效剂、溶剂的环境友好型缓蚀剂，目前最常用的离子液体缓蚀剂为咪唑基离子液体，但是单一的咪唑基离子液体的分子形状单一，形成的缓蚀剂膜有局部孔洞，缓蚀剂膜致密性不高，缓蚀效果不理想，特别是高钙离子含量引起的局部腐蚀，缓蚀效果大打折扣，大大影响了其未来的发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抗高钙采出水腐蚀的油气田集输管线缓蚀剂，适用于较高温度和高钙离子的油田集输系统，其缓蚀效果较好、无溶剂、环境友好、水溶性好、用量少。

本发明采用以下技术方案：

一种抗高钙采出水腐蚀的油气田集输管线缓蚀剂，集输管线缓蚀剂包括大分子咪唑啉基离子液体和小分子基离子液体，大分子咪唑基离子液体质量百分含量为70％～95％，小分子咪唑基离子液体质量百分比含量为5％～30％。

具体的，大分子咪唑基离子液体为1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-十二烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-十六烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。

具体的，小分子咪唑基离子液体为1,3-2甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-2甲基咪唑六氟磷酸盐或1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐。

具体的，咪唑基离子液体的制备过程如下：

S1、将N-甲基咪唑和一定量甲苯加入配有冷凝管、滴液漏斗的三颈烧瓶中，电磁搅拌均匀并加热；

S2、缓慢滴加溴代烷烃，将溶液蒸发去除溶剂，得到黄色粘稠状液体；

S3、将步骤S2得到的黄色粘稠状液体、四氟硼酸钠或六氟磷酸钠和丙酮混合，室温下电力搅拌反应后过滤，去除白色沉淀NaBr；

S4、向滤液中加入二氯甲烷，生成白色沉淀，然后过滤，经旋转蒸发去除丙酮和二氯甲烷，经真空干燥得到3-烷基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐或3-烷基-1-甲基咪唑六氟磷酸盐。

进一步的，步骤S1中，N-甲基咪唑与甲苯摩尔比为1:(1.8～2.2)，加热温度为85～95℃。