本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域中的金屬材料防護(hù)，具體涉及一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑及制備方法。

背景技術(shù)：

1、油氣開(kāi)采過(guò)程中因co2腐蝕、h2s腐蝕、氧腐蝕、cl-腐蝕和細(xì)菌腐蝕等造成的油套管斷裂、穿孔等失效問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，特別是在含溶解氧、含co2、高礦化度共存的環(huán)空環(huán)境中腐蝕引發(fā)的油管的失效和套損時(shí)有發(fā)生。在油套管的環(huán)空中加注保護(hù)液，是有效解決油套管腐蝕的主要途徑之一。常用的環(huán)空保護(hù)液有水基和油基之分，水基環(huán)空保護(hù)液因來(lái)源廣、價(jià)格低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。

2、水基環(huán)空保護(hù)液的防腐劑常以咪唑啉及其衍生物為主劑，復(fù)配其它有效成分。這種類型環(huán)空保護(hù)液具有良好的緩蝕效果，但不足之處在于其氣味難聞、易于水解、有效期短。也有許多新型緩蝕劑的開(kāi)發(fā)，如以硫脲、二乙烯三胺和脂肪酸反應(yīng)作為主劑。但這種環(huán)空保護(hù)液的合成原料中未反應(yīng)完的脂肪酸和硫脲過(guò)多時(shí)，反而會(huì)加速腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑及制備方法，以解決油氣井開(kāi)采過(guò)程中因環(huán)空保護(hù)液中含溶解氧、含co2和高礦化度共存條件下的腐蝕所造成的油套管腐蝕斷裂、穿孔等失效問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，以質(zhì)量百分比計(jì)包括：直鏈烯酸鹽緩蝕劑20％～30％、殺菌劑5％～10％、阻垢劑5％～15％、聚丙烯酸5％～20％和溶劑40％～50％。

4、進(jìn)一步的，直鏈烯酸鹽緩蝕劑為ch2＝ch-(ch2)4-coona、ch2＝ch-(ch2)8-coona、油酸鹽ch3(ch2)7ch＝ch(ch2)7coona

5、或蓖麻油酸鹽ch3(ch2)5ch(oh)ch2ch＝ch(ch2)7coona。

6、進(jìn)一步的，直鏈烯酸鹽緩蝕劑的制備方法包括以下步驟：

7、步驟1：將直鏈烯醇與溴水充分混合均勻，形成混合物a；其中直鏈烯醇與溴水中br2的摩爾比為1:1；

8、步驟2：將步驟1得到的混合物a、naoh溶液和催化劑加入高溫高壓釜，通入0.3mpao2，關(guān)閉氧氣鋼瓶閥，當(dāng)壓力降低后再次打開(kāi)氧氣鋼瓶閥，循環(huán)幾次，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力30min內(nèi)不下降時(shí)，即為反應(yīng)結(jié)束，然后出料，過(guò)濾除去催化劑，即可得到淡黃色中間產(chǎn)物b，naoh溶液摩爾數(shù)與直鏈烯醇一致；

9、步驟3：加入hcl調(diào)節(jié)步驟2得到的中間產(chǎn)物b的ph值至5-7，加入金屬鋅，充分混合，攪拌30min，得到直鏈烯酸鹽。

10、進(jìn)一步的，加入高溫高壓釜后升溫至70-90℃，以600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。

11、進(jìn)一步的，阻垢劑為聚天冬氨酸。

12、進(jìn)一步的，殺菌劑為戊咯菌腈、咪鮮胺、嘧菌環(huán)胺、啶酰菌胺和氟碇胺中的一種或幾種構(gòu)成的混合物。

13、進(jìn)一步的，緩蝕劑溶劑為乙醇、二甲基甲酰胺和水中的一種或兩種構(gòu)成的混合物。

14、進(jìn)一步的，步驟2中混合物a的ph值采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1wt％的鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。

15、進(jìn)一步的，步驟3中金屬鋅為粉末，生產(chǎn)的znbr2作為緩蝕劑的增效劑。

16、進(jìn)一步的，一種油氣井用環(huán)空保護(hù)液助劑的制備方法，包括以下步驟：

17、按照直鏈烯酸鹽緩蝕劑20％～30％、殺菌劑5％～10％、阻垢劑5％～15％、聚丙烯酸5％～20％和溶劑40％～50％重量百分比稱取各組分原料；

18、將各組分原料于常溫下充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

19、進(jìn)一步的，一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑的使用方法，該油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑加入到100重量份水中形成油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑。

20、進(jìn)一步的，一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑的用途，油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑用于防腐。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明中用到的緩蝕劑為直鏈烯酸鹽，直鏈烯酸鹽利用羧基上o的孤對(duì)電子與鐵原子的d軌道形成配位鍵，吸附在金屬基體表面，形成緩蝕劑膜對(duì)基體產(chǎn)生保護(hù)作用，其中的碳?xì)滏溇哂性魉畬傩裕茉诮饘俦砻嫘纬梢粚雍竦氖杷?，阻止o2及腐蝕性離子與金屬表面接觸，實(shí)現(xiàn)較好的緩蝕效果。同時(shí)，增效劑znbr2中的zn2+可與介質(zhì)中的部分陰離子(如co32-、oh-等)反應(yīng)形成不溶性鋅鹽，填補(bǔ)直鏈烯酸鹽膜層空隙，形成致密的保護(hù)膜，有效抑制了點(diǎn)蝕和坑蝕的發(fā)生。

23、本發(fā)明得到的油氣井用環(huán)空保護(hù)液助劑為水溶型環(huán)空保護(hù)液的防腐助劑，可廣泛應(yīng)用于油氣環(huán)空系統(tǒng)中油套管的溶解氧、co2與高礦化度共存環(huán)境的防腐。添加4％環(huán)空保護(hù)液緩蝕劑即可有效控制油套管的腐蝕。助劑的生產(chǎn)簡(jiǎn)便快捷、水溶分散性良好、吸附膜均勻致密，對(duì)材料的防護(hù)沒(méi)有點(diǎn)蝕、坑蝕等。

24、本發(fā)明在用于超高溫環(huán)境下(140℃)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳鋼材質(zhì)套管和hp1-13cr不銹鋼材質(zhì)油管的同時(shí)腐蝕防護(hù)。

技術(shù)特征：

1.一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)包括：直鏈烯酸鹽緩蝕劑20％～30％、殺菌劑5％～10％、阻垢劑5％～15％、聚丙烯酸5％～20％和溶劑40％～50％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，直鏈烯酸鹽緩蝕劑為ch2＝ch-(ch2)4-coona、ch2＝ch-(ch2)8-coona、油酸鹽ch3(ch2)7ch＝ch(ch2)7coona

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，直鏈烯酸鹽緩蝕劑的制備方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，加入高溫高壓釜后升溫至70-90℃，以600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，阻垢劑為聚天冬氨酸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，殺菌劑為戊咯菌腈、咪鮮胺、嘧菌環(huán)胺、啶酰菌胺和氟碇胺中的一種或幾種構(gòu)成的混合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，緩蝕劑溶劑為乙醇、二甲基甲酰胺和水中的一種或兩種構(gòu)成的混合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，步驟2中混合物a的ph值采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1wt％的鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，其特征在于，步驟3中金屬鋅為粉末，生產(chǎn)的znbr2作為緩蝕劑的增效劑。

10.一種油氣井用環(huán)空保護(hù)液助劑的制備方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑，包括以下步驟：

11.一種權(quán)1-9任一所述的油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑的使用方法，其特征在于，該油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑加入到100重量份水中形成油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑。

12.一種權(quán)利要求11所述的油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑的用途，其特征在于，油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑稀釋劑用于防腐。

技術(shù)總結(jié)
一種油氣井用水基環(huán)空保護(hù)液助劑及制備方法，以質(zhì)量百分比計(jì)包括：直鏈烯酸鹽緩蝕劑20％～30％、殺菌劑5％～10％、阻垢劑5％～15％、聚丙烯酸5％～20％和溶劑40％～50％。本發(fā)明得到的油氣井用環(huán)空保護(hù)液助劑為水溶型環(huán)空保護(hù)液的防腐助劑，可廣泛應(yīng)用于油氣環(huán)空系統(tǒng)中油套管的溶解氧、CO<subgt;2</subgt;與高礦化度共存環(huán)境的防腐。添加4％環(huán)空保護(hù)液緩蝕劑即可有效控制油套管的腐蝕。助劑的生產(chǎn)簡(jiǎn)便快捷、水溶分散性良好、吸附膜均勻致密，對(duì)材料的防護(hù)沒(méi)有點(diǎn)蝕、坑蝕等。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洪濤,趙密鋒,宋文文,邱金平,張娟濤,謝俊峰,耿海龍,周波,高文祥,劉文超,王克林,熊茂縣,胡芳婷,李巖,范瑋,馬磊,景洪濤,秦德友,宋明哲,朱良根
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10