一種胺類衍生物緩蝕劑及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種胺類衍生物緩蝕劑，特別涉及一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，屬 于油氣田用化學劑技術領域。
【背景技術】
[0002] 在高含硫天然氣的生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)大部分氣井存在井筒堵塞，堵塞位置主要集 中在產(chǎn)層段，影響了生產(chǎn)測試、儲層改造等工藝措施的開展，也影響了氣井產(chǎn)能，因此需要 井筒解堵。根據(jù)堵塞物特點，采用連續(xù)油管注酸沖洗解除井筒堵塞的工藝相對可行，但以鹽 酸為主的酸液進行井筒解堵作業(yè)過程中，要求連續(xù)油管有較好的抗腐蝕性、抗氫脆和硫化 物應力腐蝕的性能，國內(nèi)市場現(xiàn)有的HS-90、QT-900兩種連續(xù)油管管材雖然有一定的抗硫 性能，但在140°C高溫、濃度為15%的酸液、硫化氫含量為14%、二氧化碳含量為8%的條件 下，腐蝕較嚴重，因此，對酸液中緩蝕劑的緩蝕性能提出了更高要求。ZL201210089179. 3公 開了一種連續(xù)油管用高溫抗02/C02緩蝕劑及其B劑制備方法，是以除氧為主的A劑和以抗 二氧化碳腐蝕為主的B劑配合使用；A劑是丙酮肟、D-抗壞血酸、亞硫酸鈉或亞硫酸鐵，B劑 是以重量百分比為：吡啶季銨鹽20~30%，曼尼希堿螯合物10~15%，表面活性劑3~ 7%，溶劑48~67%的組分混合而成，使用溫度可達170°C，適用氧和二氧化碳并存的水腐 蝕介質(zhì)中，能有效抑制氧和二氧化碳等介質(zhì)的腐蝕，保證連續(xù)油管在生產(chǎn)過程中的安全作 業(yè)，但該緩蝕劑對連續(xù)油管在硫化氫和二氧化碳并存的腐蝕介質(zhì)中緩蝕性能較差，同時該 緩蝕劑中含有金屬鹽亞硫酸鐵，易與硫化氫反應生成沉淀，不僅降低了緩蝕性能，而且進一 步增加井筒堵塞的風險；期刊《安全環(huán)?！?011年第31卷第4期文獻"連續(xù)油管在酸性環(huán) 境下的腐蝕與防護及其研究進展"中介紹了國外連續(xù)油管在酸性環(huán)境使用時出現(xiàn)的腐蝕問 題及其防護措施，雖然提到了在酸性環(huán)境下使用連續(xù)油管應加注硫化氫緩蝕劑，但并未公 開其組分；申請?zhí)枮?01210281636. 9的發(fā)明申請公開了一種抗硫化氫與二氧化碳腐蝕的 緩蝕劑組合物，主要以吐溫、乙醇、咪唑啉衍生物、炔醇衍生物、辛醇、鎢酸鈉等復配，其對硫 化氫、二氧化碳且高溫條件下碳鋼的緩蝕效果較好，但對高含硫化氫、二氧化碳且酸化液共 存條件下連續(xù)油管的緩蝕效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有緩蝕劑在硫化氫、二氧化碳和高溫酸液并存的腐蝕介質(zhì) 中吸附性、成膜性差，易結焦、緩蝕效果差、含有低沸點易揮發(fā)且劇毒物質(zhì)丙炔醇組份等缺 陷，提供一種胺類衍生物緩蝕劑。
[0004] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種胺類衍生物緩蝕劑的應用。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下列技術方案實現(xiàn)：
[0006] -種胺類衍生物緩蝕劑M，含有以下結構通式：
[0007]
[0008] 式中$為甲基或乙基，R2為甲基或乙基，R3為乙氧甲基、甲氧乙基、2甲基-2-甲 氧乙基或丁氧甲基，該胺類衍生物緩蝕劑M的分子量為380~422。
[0009] -種胺類衍生物緩蝕劑的應用，將胺類衍生物緩蝕劑M、炔醇、有機胺、烷基酚聚氧 乙烯醚、多環(huán)芳烴油、點蝕抑制劑和低分子醇按以下質(zhì)量百分比進行配制：胺類衍生物緩蝕 劑M，5~10% ;炔醇，5~10% ;有機胺，5~10% ;烷基酚聚氧乙烯醚，10~16% ;多環(huán)芳 烴油，10~20% ;點蝕抑制劑，10~16% ;低分子醇，20~40%。
[0010] 所述的炔醇為1-己炔-3-醇或5-甲基-1-己炔-3-醇。
[0011] 所述的有機胺為二乙醇胺或N-甲基二乙醇胺。
[0012] 所述多環(huán)芳烴油中苯含量40%，二甲苯含量30%，9,10-二甲基蒽含量10%，1， 2-苯并蒽含量20%。
[0013] 所述的點蝕抑制劑為工業(yè)級硫氰酸鉀或碘化鉀。
[0014] 所述的低分子醇為工業(yè)級甲醇或工業(yè)級乙醇。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：一種包含胺類衍生物的復配緩蝕劑，將最外層均有未成鍵 電子對的氮、氧、硫元素集中到一種化合物上，使其在金屬表面產(chǎn)生多吸附中心，使其吸附 更牢固，控制金屬腐蝕；選取高沸點的炔醇類緩蝕劑，保證了高溫下炔醇類緩蝕劑組份在金 屬表面的緊密吸附；綜合表面活性劑、低分子醇與點蝕抑制劑的優(yōu)勢，實現(xiàn)緩蝕劑在金屬表 面吸附的緊密性并抑制點蝕，該緩蝕劑環(huán)境影響小，可廣泛用于高含硫氣井井筒酸化解堵 過程中對連續(xù)油管的保護。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0017] 實施例1
[0018] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中，加入50份無水乙醇，按照質(zhì)量份數(shù)加入34 份甲草胺、21份高半胱氨酸硫內(nèi)酯、45份氫氧化鈉，攪拌至完全溶解，升溫至80°C，乙醇沸 騰回流并保持反應4小時，改換旋轉蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)、抽濾去除乙醇，得到淡黃色粘稠的 胺類衍生物緩蝕劑Ml，化學名稱為S-(2'，6' -二乙基-N-甲氧甲基-乙酰苯胺）-N-乙酰 基-2-氨基-3-疏基丙酸，分子量為400,其分子式為：
[0019]
[0020] 實施例2
[0021] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中，加入50份無水乙醇，按照質(zhì)量份數(shù)加入27份 乙草胺、17份高半胱氨酸硫內(nèi)酯、56份氫氧化鉀，攪拌至完全溶解，升溫至80°C，乙醇沸騰 回流并保持反應4小時，改換旋轉蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)、抽濾去除乙醇，得到淡黃色粘稠的胺 類衍生物緩蝕劑M2,化學名稱為S- (2' -乙基-6' -甲基-N-乙氧甲基-乙酰苯胺）-N-乙酰 基-2-氨基-3-疏基丙酸，分子量為380,其分子式為：
[0022]
[0023] 實施例3
[0024] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中，加入50份無水乙醇，按照質(zhì)量份數(shù)加入35份 異丙甲草胺、19份高半胱氨酸硫內(nèi)酯、46份氫氧化鈉，攪拌至完全溶解，升溫至80°C，乙醇 沸騰回流并保持反應4小時，改換旋轉蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)、抽濾去除乙醇，得到淡黃色粘稠 的胺類衍生物緩蝕劑M3,化學名稱為S-(2' -乙基-6' -甲基-N-1-甲基-2-甲氧乙基-乙 酰苯胺）-N-乙?；?2-氨基-3-巰基丙酸，分子量為394,其分子式為：
[0025]
[0026] 實施例4
[0027] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中，加入50份無水乙醇，按照質(zhì)量份數(shù)加入31 份丁草胺、15份高半胱氨酸硫內(nèi)酯、54份氫氧化鉀，攪拌至完全溶解，升溫至80°C，乙醇沸 騰回流并保持反應4小時，改換旋轉蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)、抽濾去除乙醇，得到淡黃色粘稠的 胺類衍生物緩蝕劑M4,化學名稱為S-(2'，6' -二乙基-N- 丁氧甲基-乙酰苯胺）-N-乙酰 基-2-氨基-3-疏基丙酸，分子量為422,其分子式為：
[0028]
[0029] 應用例1
[0030] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中按照質(zhì)量分數(shù)加入10份胺類衍生物緩蝕劑 M1，5份5-甲基-1-己炔-3-醇，10份二乙醇胺，10份烷基酚聚氧乙烯醚，15份多環(huán)芳烴 油，10份硫氰酸鉀，40份甲醇，在常溫常壓下攪拌至全溶解，即得一種包含胺類衍生物的復 配緩蝕劑。
[0031] 應用例2
[0032] 在帶有攪拌器和溫度計的反應器中按照質(zhì)量分數(shù)加入10份胺類衍生物緩蝕劑 M2, 5份5-甲基-1-己炔-3-醇，10份二乙醇胺，10份烷基酚聚氧乙烯醚，15份多環(huán)芳烴 油，10份硫氰酸鉀，40份乙醇，在常溫常壓下攪拌至全溶解，即得一種包含胺類衍生物的復 配緩蝕劑。
[0033] 應用例3~7步驟與上述應用例相同，具體配方見表1 :
[0034] 表1應用例3-7的緩蝕劑成分
[0035]
[0036] 使用本發(fā)明時，可直接在酸液中加入質(zhì)量百分比為2~5%的包含胺類衍生物的 復配緩蝕劑，攪拌均勻即可。
[0037] 按上述應用例配制的包含胺類衍生物的復配緩蝕劑，在溫度140°C、鹽酸濃度為 15 %、硫化氫2. 4MPa、二氧化碳4MPa、總壓16MPa條件下進行室內(nèi)高壓釜腐蝕模擬實驗，酸 溶液中加入的連續(xù)油管用酸化解堵緩蝕劑濃度為3%，實驗掛片材質(zhì)為連續(xù)油管HS-90、 QT-900抗硫鋼，實驗結果見表2。
[0038] 參考SY/T5405-1996高溫高壓動態(tài)腐蝕速率測定條件及緩蝕劑評價指標，通過 對比可以看出，在既定條件下兩種連續(xù)油管的腐蝕速率均低于標準中一級品控制速率，說 明實施制得的包含胺類衍生物的復配緩蝕劑在高溫、高壓、高濃度酸液、高含硫化氫及二氧 化碳環(huán)境下對連續(xù)油管HS-90、QT-900抗硫鋼有較好的緩蝕效果。
[0039] 表2 -種包含胺類衍生物的復配緩蝕劑緩蝕性能評價結果統(tǒng)計表
[0040]
【主權項】
1. 一種胺類衍生物緩蝕劑M，其特征在于，含有以下結構通式：式中=R1為甲基或乙基，R2為甲基或乙基，R3為乙氧甲基、甲氧乙基、2甲基-2-甲氧乙 基或丁氧甲基，該胺類衍生物緩蝕劑M的分子量為380~422。2. -種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：將胺類衍生物緩蝕劑M、炔醇、有機胺、烷 基酚聚氧乙烯醚、多環(huán)芳烴油、點蝕抑制劑和低分子醇按以下質(zhì)量百分比進行配制：胺類衍 生物緩蝕劑M，5~10%;炔醇，5~10%;有機胺，5~10%;烷基酚聚氧乙烯醚，10~16%; 多環(huán)芳烴油，10~20% ;點蝕抑制劑，10~16% ;低分子醇，20~40%。3. 根據(jù)權利要求2所述一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述的胺類衍生物 緩蝕劑M，含有以下結構通式：式中=R1為甲基或乙基，R2為甲基或乙基，R3為乙氧甲基、甲氧乙基、2甲基-2-甲氧乙 基或丁氧甲基，該胺類衍生物緩蝕劑M的分子量為380~422。4. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述的炔醇 為1-己炔-3-醇或5-甲基-1-己炔-3-醇。5. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述的有機 胺為二乙醇胺或N-甲基二乙醇胺。6. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述多環(huán)芳 烴油中苯含量40 %，二甲苯含量30 %，9，10-二甲基蒽含量10 %，1，2-苯并蒽含量20 %。7. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述的點蝕 抑制劑為工業(yè)級硫氰酸鉀或碘化鉀。8. 根據(jù)權利要求2或3所述的一種胺類衍生物緩蝕劑的應用，其特征是：所述的低分 子醇為工業(yè)級甲醇或工業(yè)級乙醇。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種胺類衍生物緩蝕劑及其應用，屬于油氣田用化學劑技術領域。一種胺類衍生物緩蝕劑M，含有以下結構通式：一種包含胺類衍生物的復配緩蝕劑，按以下質(zhì)量百分比進行配制：胺類衍生物緩蝕劑M，5～10％；炔醇，5～10％；有機胺，5～10％；烷基酚聚氧乙烯醚，10～16％；多環(huán)芳烴油，10～20％；點蝕抑制劑，10～16％；低分子醇，20～40％。本發(fā)明將最外層均有未成鍵電子對的氮、氧、硫元素集中到一種化合物上，使其在金屬表面產(chǎn)生多吸附中心，控制金屬腐蝕；炔醇類緩蝕劑保證了高溫下緩蝕劑在金屬表面的緊密吸附。
【IPC分類】C07C323/59, C07C319/14, C09K8/54
【公開號】CN105152991
【申請?zhí)枴緾N201510567379
【發(fā)明人】惠小敏, 張慶生, 張文昌, 黃雪松, 張 誠, 王樹濤, 汪沈陽, 董琴剛
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技術研究院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月8日