[發(fā)明專利]一種抑制金屬腐蝕的緩蝕劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610073121.4
• 申請(qǐng)日: 2006-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101050537A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷壇;胡永碧;唐永帆;劉志德;黃黎明;楊仲熙;黃瑛;王堅(jiān);常宏崗;余華利;李國(guó)浩;曹軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C23F11/173
• 分類號(hào): C23F11/173
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 金杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于油氣田特別是高酸性氣田生產(chǎn)中金屬管線和設(shè)備腐蝕防護(hù)的緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)

發(fā)明人對(duì)國(guó)內(nèi)外背景技術(shù)進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)檢索工作。比如典型的國(guó)內(nèi)專利CN1277240，此專利緩蝕劑是由咪唑啉含硫衍生物、烷基磷酸酯、炔醇、非離子表面活性劑和溶劑共同配方組成的產(chǎn)品。它也用于高含二氧化碳、高礦化度油井的腐蝕保護(hù)，但與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成不同，應(yīng)用領(lǐng)域也沒(méi)有針對(duì)高含硫化氫-高含二氧化碳-高礦化度的體系，它對(duì)膜持續(xù)時(shí)間也未做詳細(xì)報(bào)道。因此本發(fā)明在使用環(huán)境和緩蝕劑劑型的選擇上均與國(guó)內(nèi)其他專利報(bào)道有所區(qū)別。

對(duì)于國(guó)外文獻(xiàn)和專利的情況，發(fā)明人同樣進(jìn)行了專利檢索。有SHELL?OIL?COMPANY公司等申請(qǐng)的用于高酸性氣田的緩蝕劑專利，但其基本成分多為含雜環(huán)的季胺鹽類或含烷基、芳香基團(tuán)的硫醚類化合物。使用環(huán)境中H₂S含量最多到700mg/L，沒(méi)有專利提到分壓條件，且都沒(méi)有給出緩蝕劑的膜持續(xù)時(shí)間。比如說(shuō)美國(guó)專利USP?H1,147，此專利的緩蝕劑是適用于含硫化氫的高酸性油氣田生產(chǎn)管線的金屬緩蝕劑，其主要成分為結(jié)構(gòu)式為R—S—S—R1的硫醚類化合物，它與一種成膜型緩蝕劑配合使用，可以控制游離硫的腐蝕。對(duì)此緩蝕劑在82.2℃，氯化鈉含量1000mg/L，硫化氫氣體含量5％，二氧化碳?xì)怏w含量30％，壓力1000psi下用高壓轉(zhuǎn)輪進(jìn)行了24小時(shí)測(cè)試，加量1000～5000mg/L時(shí)，對(duì)Rod?1018碳鋼材質(zhì)而言，可將腐蝕速率控制在0.49—3.675mm/y。它與本發(fā)明的藥劑結(jié)構(gòu)不同，且需要多種成分復(fù)配使用，產(chǎn)品組成復(fù)雜、費(fèi)用高，它對(duì)膜持續(xù)時(shí)間也未做詳細(xì)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種能夠控制在高含硫化氫—高含二氧化碳—高礦化度腐蝕環(huán)境中的抑制金屬腐蝕的緩蝕劑，它能夠在NaCl含量高達(dá)5％，H₂S含量高達(dá)1000mg/L，CO₂含量高達(dá)800mg/L，并且含有Mg²⁺、Ca²⁺、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-等離子的腐蝕介質(zhì)中，在溫度30～80℃的情況下使用良好，并可在H₂S分壓1.5MPa，CO₂分壓1.5MPa，總壓10MPa，溫度30～80℃的情況下仍舊發(fā)揮良好的腐蝕防護(hù)作用，可以用于大多數(shù)井下管線金屬材質(zhì)和地面油氣集輸管線金屬材質(zhì)的防腐。

本發(fā)明是抑制高酸性氣田金屬腐蝕的緩蝕劑，其基本構(gòu)成是含硫咪唑啉的衍生物，包含一個(gè)咪唑啉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，C₇～C₁₇的烷基支鏈、酰胺基團(tuán)和巰基。

本發(fā)明緩蝕劑基本通式：

I式為：

其中：R₁是帶支鏈或不帶支鏈，飽和或不飽和的C₇-C₁₇的烷基或烷烯基；

R₂是-CO₂H、-SO₃H、-PO₃H₂、CO₂R₅、-CONH₂或-CONHR₅其中R₅是含1-8個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷基芳基或環(huán)烷基；

n＝p＝1—5；

II式為：

其中：R₃是帶支鏈或不帶支鏈的飽和或不飽和的C₅-C₂₃的烷基或烷烯基、羥基、巰基或磷酸基；R₄是多烯多胺、C₂-C₁₀的二醇或三醇；

R₆是-CO₂H、-SO₃H、-PO₃H₂、-CO₂R₇、-CONH₂或-CONHR₇，其中R₇是含1-8個(gè)碳原子的支鏈或直鏈烷基、芳基、烷基芳基或環(huán)烷基；r＝q＝2—10；n＝1—5；