一種酸性采油介質(zhì)緩蝕劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸性采油介質(zhì)緩蝕劑，其含有硫脲和六次甲基四胺，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為1：4~10：1。本發(fā)明緩蝕性能高，特別適用于油田上酸性采油介質(zhì)過硫酸銨溶液中N80鋼的防腐，其中過硫酸銨質(zhì)量濃度為2~10%（wt.），腐蝕溫度設(shè)定在10~80℃，且毒性低，尤其適用于環(huán)保要求高的場合。
【專利說明】一種酸性采油介質(zhì)緩蝕劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸性采油介質(zhì)緩蝕劑。
【背景技術(shù)】
[0002]為保證高效采油，工業(yè)采油設(shè)備操作時(shí)長期處于過硫酸銨溶液環(huán)境中。目前采油企業(yè)用過硫酸銨體系的緩蝕劑大多是咪唑啉類或強(qiáng)氧化類緩蝕劑。其中咪唑啉類緩蝕劑是由有機(jī)酸和多乙烯多胺在有機(jī)溶液中發(fā)生縮合反應(yīng)而得，該類緩蝕劑制備工藝復(fù)雜，產(chǎn)率低，價(jià)格昂貴，且緩蝕劑的緩蝕效果一般(對N80鋼的緩蝕率約為93.32%)，無法在設(shè)備防腐要求較為嚴(yán)格的場合使用；另一類屬于具有強(qiáng)氧化作用的緩蝕劑，如重鉻酸鉀，亞硝酸鉀等，它們在金屬表面能形成一層鈍化膜，從而阻礙金屬的進(jìn)一步氧化，但此類緩蝕劑不但毒性大、環(huán)境污染嚴(yán)重，而且加入過量時(shí)會增加金屬的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格低廉、環(huán)保安全、緩蝕效果好的緩蝕劑，以克服采油環(huán)境緩蝕劑工業(yè)應(yīng)用過程中存在的制備難、產(chǎn)率低、價(jià)格貴以及環(huán)保安全等方面的問題；
本發(fā)明另一目的是根據(jù)表面吸附膜阻止過硫酸銨溶液中金屬腐蝕的緩蝕機(jī)理，按照中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19291-2003，通過大量的理論與實(shí)驗(yàn)工作，從幾十種現(xiàn)有緩蝕劑中篩選研制出了適合過硫酸銨采油環(huán)境用、針對常用N80鋼材的緩蝕劑的具體應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn) 過程如下:
一種緩蝕劑組合物，其含有硫脲和六次甲基四胺，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為1:4~10:1，優(yōu)選為2:3~9:1。
[0005]緩蝕劑組合物也可僅為硫脲和六次甲基四胺，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為1:4~10:1，優(yōu)選為2:3~9:1。
[0006]上述緩蝕劑可應(yīng)用在采油環(huán)境含有過硫酸銨溶液體系中，更具體地說，用于過硫酸銨體系中N80鋼的防腐，其中，過硫酸銨的質(zhì)量百分比濃度為2~10%，溫度1(T80°C。
[0007]本發(fā)明通過硫脲與六次甲基四胺以一定的質(zhì)量比進(jìn)行混合加入上述的體系環(huán)境中，對買來的具有編號的國家標(biāo)準(zhǔn)N80鋼片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:硫脲和六次甲基四胺配比(簡稱硫-六緩蝕劑)保持在質(zhì)量比1:1-10:1的條件下，能將Ν80鋼片的緩蝕率提高至93%以上，能很好滿足Ν80鋼材在過硫酸銨溶液中的耐腐蝕要求，易用在采油設(shè)備防腐要求較為嚴(yán)格的場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1不同緩蝕劑對Ν80鋼片腐蝕效率的對比；
圖2不同配比的緩蝕劑對Ν80鋼片的腐蝕效率的對比；
圖3不同加入量的本發(fā)明緩蝕劑對Ν80鋼片的腐蝕效率的對比。【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不受其限制。為增大腐蝕安全系數(shù)，以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均在極限條件80°C下進(jìn)行。
[0010]本發(fā)明制備方法簡單，僅將硫脲與六次甲基四胺按比例簡單混合即可。
[0011]本發(fā)明中緩蝕率定義如下:緩蝕率=(實(shí)驗(yàn)前鋼片質(zhì)量-實(shí)驗(yàn)后鋼片的質(zhì)量)/實(shí)驗(yàn)前鋼片質(zhì)量。
[0012]通過加入不同量本發(fā)明緩蝕劑，對買來國家標(biāo)準(zhǔn)編號N80鋼片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明緩蝕劑在最佳配比下加入量在0.500g以上能使N80鋼片的緩蝕率提高至96%以上，且隨加入量的增加，緩蝕率不斷提高，但提高幅度不斷減小，考慮到經(jīng)濟(jì)因素，加入量應(yīng)該在0.500g^l.0OOg之間最為合理。
[0013]實(shí)施例1:對不同緩蝕劑緩蝕性能的研究 (O開啟恒溫水浴鍋，將水浴溫度設(shè)為80°c ；
(2)首先對7塊N80鋼片編號1，2，3,4,5，6，7，而后全部放入一個(gè)100ml的燒杯中，將100ml石油醚倒入燒杯中，浸泡N80鋼片10分鐘，取出后擦去表面贓物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值；
(3)將上述處理過的N80鋼片分別放入7個(gè)錐形瓶中，分別在各錐形瓶中加入70ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的過硫酸銨溶液，再將0.500g咪唑啉、0.400g硫脲和0.1OOg六次甲基四胺、0.050g重鉻酸鉀、0.050g亞硝酸鈉、0.500g氫氧化鈉、0.500g尿素分別加入I, 2，3，4，5，6號錐形瓶，7號作為空白對照樣；
(4)將1，2，3，4，5，6，7號N80鋼片懸掛在錐形瓶溶液中，以防止N80鋼片與瓶壁接觸，并在錐形瓶口套上氣球，防止溶液蒸發(fā)；
(5)將上述7個(gè)裝有N80鋼片及緩蝕劑的錐形瓶放入80°C的水浴鍋中，記錄初始時(shí)
間；
(6)在水浴鍋中恒溫4h后取出，將7塊N80鋼片放入石油醚中浸泡10分鐘，取出后擦去表面臟物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值，并記錄數(shù)據(jù)。
[0014]結(jié)論:由實(shí)驗(yàn)可知在相同的條件下，硫脲與六次甲基四胺組合緩蝕劑的緩蝕率為96.68%，明顯高于其他類緩蝕劑。
[0015]實(shí)施例2:對不同配比緩蝕劑緩蝕性能的研究
(1)開啟恒溫水浴鍋，將水浴溫度設(shè)為80°C；
(2)首先將N80鋼片取出7塊編號1，2，3，4，5，6，7，而后全部放入一個(gè)100ml的燒杯中，將100ml石油醚倒入燒杯中，浸泡N80鋼片10分鐘，取出后擦去表面贓物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值；
(3)將上述處理過的N80鋼片分別放入7個(gè)錐形瓶中，分別在各錐形瓶中加入70ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的過硫酸銨溶液，再將0.500g硫脲、0.450g硫脲和0.050g六次甲基四胺、0.400g硫脲和0.1OOg六次甲基四胺、0.350g硫脲和0.150g六次甲基四胺、0.300g硫脲和
0.200g六次甲基四胺、0.1OOg硫脲和0.400六次甲基四胺、0.500g六次甲基四胺分別加入1,2, 3,4, 5 ，6，7 號瓶中；
(4)將1，2，3，4，5，6，7號N80鋼片懸掛錐形瓶溶液中，以防止N80鋼片與瓶壁接觸，并在錐形瓶口套上氣球，防止溶液蒸發(fā)；(5)將上述7個(gè)裝有N80鋼片及緩蝕劑的錐形瓶放入80°C的水浴鍋中，記錄初始時(shí)
間；
(6)在水浴鍋中恒溫4h后取出，將7塊N80鋼片放入石油醚中浸泡10分鐘，取出后擦去表面臟物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值，并記錄數(shù)據(jù)。
[0016]結(jié)論:由實(shí)驗(yàn)可知在相同的條件下，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比對N80鋼片的緩蝕有很大的影響，且隨著硫脲含量的增加，N80鋼片的緩蝕率呈現(xiàn)先增加后降低的規(guī)律，在硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為4:廣9:1時(shí)緩蝕率達(dá)到最大，約為97%。
[0017]實(shí)施例3:對不同加入量緩蝕劑緩蝕性能的研究
(1)開啟恒溫水浴鍋，將水浴溫度設(shè)為80°C；
(2)首先將N80鋼片取出7塊編號1，2，3，4，5，6，7，而后全部放入一個(gè)100ml的燒杯中，將100ml石油醚倒入燒杯中，浸泡N80鋼片10分鐘，取出后擦去表面贓物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值；
(3)將上述處理過的N80鋼片分別放入7個(gè)錐形瓶中，分別在各錐形瓶中加入70ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的過硫酸銨溶液，再將2.400g硫脲和0.600g六次甲基四胺、0.800g硫脲和
0.200g六次甲基四胺、0.560g硫脲和0.140g六次甲基四胺、0.400g硫脲和0.100六次甲基四胺、0.320g硫脲和0.080g六次甲基四胺、0.160g硫脲和0.040g六次甲基四胺、0.080g硫脲和0.020g六次甲基四胺分別加入I, 2，3，4，5，6，7號瓶中；
(4)應(yīng)將1，2，3，4，5，6，7號N80鋼片懸掛錐形瓶溶液中，以防止N80鋼片與瓶壁接觸，并在錐形瓶口套上氣球，防止溶液蒸發(fā)；
(5)將上述7個(gè)裝有N80鋼片及緩蝕劑的錐形瓶放入80°C的水浴鍋中，記錄初始時(shí)間；
(6)在水浴鍋中恒溫4h后取出，將7塊N80鋼片放入石油醚中浸泡10分鐘，取出后擦去表面臟物，30°C烘干、稱重三次，求其平均值，并記錄數(shù)據(jù)。
[0018]結(jié)論:由實(shí)驗(yàn)可知在相同的條件下，硫脲和六次甲基四胺組合緩蝕劑(硫脲和六次甲基四胺質(zhì)量比為4:1)對N80鋼的緩蝕率隨緩蝕劑加入量的增大而增大，但緩蝕劑加入量超過1.5g/100ml溶液后緩蝕率逐漸趨于穩(wěn)定?？紤]到成本效益等因素，選取的緩蝕劑的最適宜加入量為1.5g/100ml溶液。
【權(quán)利要求】
1.一種緩蝕劑組合物，其特征在于所述緩蝕劑含有硫脲和六次甲基四胺，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為1:4~10:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩蝕劑，其特征在于:硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為2:.3 ~9:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩蝕劑，其特征在于:所述緩蝕劑組分為硫脲和六次甲基四胺，硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為1:4~10:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緩蝕劑，其特征在于:硫脲與六次甲基四胺的質(zhì)量比為2:.3 ~9:1。
5.權(quán)利要求1至4任意之一所述的緩蝕劑在采油環(huán)境含有過硫酸銨溶液體系中作為緩蝕劑的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)用，其特征在于:緩蝕劑用于過硫酸銨體系中Ν80鋼的防腐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于:過硫酸銨的質(zhì)量百分比濃度為2~W%,溫度.10^80 V ο
【文檔編號】C23F11/04GK103806003SQ201410059662
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】王玉琪, 鄒永強(qiáng), 袁偉健, 鄭嵐, 姚瑞清 申請人:西北大學(xué)