[發明專利]降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱腐蝕的方法

有效

• 申請號: 201810326388.2
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108359992B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 朱艷華;趙立強;劉平禮;劉長龍;劉義剛;李鳳;楊明;孟祥海;羅志鋒;鄒劍;李年銀;杜娟
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C23F11/18
• 分類號: C23F11/18
• 代理公司: 11426 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 路永斌;范國鋒

本發明公開了降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱腐蝕的方法，包括：（1）將強氧化性聚合物降解劑溶解于水中，得到強氧化性聚合物降解劑溶液，該降解劑的質量百分比為1%；（2）將硅酸鈉和三聚磷酸鈉以1~4.6:0.5~2.3的質量比溶解于水中，常溫下攪拌十分鐘，得到不同配比的(Si?P)復合緩蝕劑水溶液；（3）將(Si?P)復合緩蝕劑水溶液用于降低鋼材在強氧化性聚合物降解劑溶液中的腐蝕，所述硅酸鈉和三聚磷酸鈉在強氧化性聚合物降解劑溶液中總的質量百分比為0.15%~0.69%。本發明利用無機緩蝕劑與鋼材界面原子間的結合力和吸附作用，在油井管柱表面形成保護膜，有效隔離金屬表面與強氧化劑分子接觸，降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱的腐蝕，具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及油氣田開發過程中降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱腐蝕的方法，該方法既能降低腐蝕破壞又能實現環境友好。

背景技術

稠油油田注聚井堵塞機理的大量研究結果表明，造成稠油油田注聚井堵塞的主要原因是聚合物注入地層后與油垢、無機垢相互包裹纏繞，在地層高溫高壓條件下發生反應，最終形成結構復雜、化學性質穩定的老化變性堵塞物膠團。高分子聚合物通常采用氧化降解的方式使其分子鏈斷裂，降低溶液粘度，從而實現解堵增注的目的。渤海油田聚合物驅采用的聚合物主鏈均為穩定性較高的碳碳鍵(C-C)，這種C-C鍵穩定性極強，只有高溫條件反應和強氧化作用才能使其降解，而由于儲層溫度難以改變，因此只能采用氧化降解的方式使其斷裂。

但是，由于其強氧化性，氧化劑在降解聚合物堵塞物的同時會對油井管柱造成嚴重的腐蝕破壞，限制了強氧化性聚合物降解劑的廣泛應用。因此，只有降低強氧化性化合物對鋼材的腐蝕，才能拓展其在聚合物降解中的應用。緩蝕劑是一種在腐蝕體系中添加少量即可減緩或防止工程材料腐蝕的化學物質或復合物質，它的用量很小，質量百分比一般為0.1％～1％，但緩蝕效果顯著。由于緩蝕劑防腐具有使用設備簡單、操作方便、投資小、效果好、見效快、能保護整個系統等特點，緩蝕劑防腐蝕技術在石油化工行業、重型機械行業、能源、冶金等工業部門得到廣泛應用。

為保證施工安全，延長油井管柱的使用壽命，擴大強氧化性聚合物降解劑的工業應用，在使用氧化劑作為聚合物降解劑的過程中添加適宜的緩蝕劑，降低其對油井管柱的腐蝕作用，具有很好的研究意義及實用價值。

已有文獻報道以及本課題組的研究表明，硅酸鈉和三聚磷酸鈉屬于環境友好型緩蝕劑，且均可以降低強氧化劑對鋼材的腐蝕作用，但單獨使用時存在兩個缺點：第一，用量大，相應的成本高，不利于工業的生產應用；第二，緩蝕性能不穩定。單純使用其中一種緩蝕劑在鋼材表面形成的緩蝕保護膜并非十分致密，阻止侵蝕性離子的效果不佳。

因此，本發明選擇環境友好的組分物質硅酸鈉和三聚磷酸鈉進行復配，利用組分之間的緩蝕協同效應，在降低強氧化性化合物腐蝕性的同時，顯著降低緩蝕劑的用量。采用緩蝕劑降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱腐蝕的方法操作簡單，成本低，綠色環保。

發明內容

本發明的目的在于提供降低強氧化劑在聚合物降解過程中對油井管柱腐蝕的方法，該方法采取在強氧化劑聚合物降解劑中使用無機緩蝕劑，利用無機緩蝕劑與鋼材界面原子間的結合力和吸附作用，在油井管柱表面形成均勻致密的保護膜，有效隔離金屬表面與強氧化劑分子接觸，從而降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱的腐蝕，解決了強氧化性聚合物降解劑由于油井管柱腐蝕嚴重而不能廣泛應用的問題，具有廣闊的市場應用前景。

為達到以上技術目的，本發明提供以下技術方案。

本發明采用不影響強氧化性聚合物降解劑氧化性的無機鹽硅酸鈉和三聚磷酸鈉，在聚合物降解過程中利用與鋼材界面原子間的結合力和吸附作用，在油井管柱表面形成均勻致密的保護膜，達到降低強氧化性聚合物降解劑對油井管柱腐蝕的目的。