[發明專利]氣液雙相棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑及其制備與使用方法

有效

• 申請號: 201610653092.2
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106283065B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張蕊玲;李莉花;張凱
• 申請（專利權）人: 陜西森瑞石油技術開發有限公司
• 主分類號: C09K8/54
• 分類號: C09K8/54;C23F11/02;C23F11/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明屬于油氣田化學技術領域，公開一種氣液雙相棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑，包含主劑、若干種助劑和溶劑。主劑為由棕櫚酸、多乙烯多胺、攜水劑制備的咪唑啉衍生物；助劑包括異丙醇、氨乙基酸、二甘醇胺；溶劑選用乙醇。以重量百分比計，各組分的投料量占比為：棕櫚酸22～25％、多乙烯多胺10～12％、攜水劑10～15％、異丙醇8～12％、氨乙基酸10％、二甘醇胺5％、溶劑21～35％。這種棕櫚酸基緩蝕劑屬于油溶水分散型，穩定易溶、成膜致密，與其它化劑配伍性好，在金屬表面具有較強的吸附性，用量少；可有效地抑制H₂S、CO₂、礦化度鹽水對油套管的腐蝕，適用于油氣開采、集輸，具有較大的經濟效益及社會效益。

技術領域

本發明屬于油氣田化學技術領域，具體涉及一種氣液雙相棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑，以及該啉緩蝕劑的制備與使用方法，主要用于抑制氣井中H₂S、CO₂、礦化度腐蝕環境對生產油管、套管的腐蝕。

背景技術

氣田開發過程中常存在硫化氫(H₂S)、二氧化碳(CO₂)共同作用下的腐蝕。這兩種酸性氣體在濕氣環境下對井下油套管等鋼材有強烈的腐蝕作用，主要體現為電化學腐蝕、應力腐蝕開裂、氫鼓泡等。腐蝕類型有均勻腐蝕、局部腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等，其中，電化學腐蝕是造成油套管破壞的重要原因。

隨著氣田開發，產水氣井及產水量逐年增加，嚴重的腐蝕問題逐步顯露出來。氣井開采過程中，井底溫度很高，水以蒸汽狀態存在，在氣井底一般不產生腐蝕，但天然氣從井底往井口的流動過程中，溫度逐漸降低，當溫度降至水的露點后，水從天然氣中凝析出，聚集在油管內表面，凝析水中溶解有H₂S、CO₂及多種離子，因此，氣井的腐蝕往往發生在氣井的上部管柱。有研究表明，氣井管柱的嚴重腐蝕段一般從井口至1200m，穿孔多集中在200～1000m。這是由于地層熱天然氣沿管涌出，到達距井口約1000～200m時所含的油水氣逐漸達到各自的露點并在管壁上凝結成液滴。同時有資料表明，氣井產量越高，腐蝕段越淺，腐蝕越嚴重。這可能是因為隨著井深的減小、溫度的降低，H₂S、CO₂的溶解度和凝析水中H₂S、CO₂總含量的快速增加，在井口附近達到最高，故油管柱腐蝕段在上部最為嚴重。在氣井里，隨著冷凝水量的增加，液態水會順著井斜傾向于一邊流動，所以腐蝕介質一方面會溶于底部的流動水中對管線的底部進行腐蝕，另一方面，氣體中的腐蝕介質也會溶于管線壁的液體薄膜里對管線其余部位進行腐蝕，產生氣液雙相腐蝕。

針對氣井腐蝕，目前已經開發了不少功效較好的液相緩蝕劑。對于管線底部的液相腐蝕，加入效果較好的液相緩蝕劑，便可取得好的效果；但對于氣相，傳統的單一的液相緩蝕劑很難達到防腐的目的，難以抑制油氣管的頂部腐蝕，而單獨的氣相緩蝕劑也難以抑制油氣管底部液相腐蝕。這種情況同樣出現在集氣管線中，嚴重制約了我國石油天然氣行業的發展，這就使得氣/液兩相緩蝕劑的開發尤為重要。

經過調研發現，咪唑啉類緩蝕劑具有優良的緩蝕性能、無特殊的刺激性氣味、熱穩定性好、毒性低，在油田管線設備的防護實踐中被廣泛應用。復配可氣化的氨基酸烷基脂、胺類等化合物可抑制生產油管、套管的氣相、液相腐蝕。

發明內容

針對單一使用氣相或液相緩蝕劑難以抑制油氣管的腐蝕，本發明提供一種氣液雙相棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑，用于抑制氣井中H₂S、CO₂等對鋼制油管、套管產生的氣液雙相腐蝕，從而降低生產油管、套管的腐蝕速率，延長氣井的生產壽命。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

第一層面，本發明給出一種氣液雙相棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑。

這種棕櫚酸基咪唑啉緩蝕劑，包含主劑、若干種助劑和溶劑，所述主劑為由棕櫚酸、多乙烯多胺、攜水劑制備的咪唑啉衍生物；所述助劑包括異丙醇、氨乙基酸、二甘醇胺；所述溶劑選用乙醇；