一种油气井井下用耐盐型缓蚀阻垢剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田采油设备防腐领域，特别涉及一种用于油气井下管柱的耐盐型缓 蚀阻垢剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，油田部分油井产出介质中地层水含盐量高，氯根、钙、镁等离子含量高，且含 H2S、C02腐蚀性气体，pH值低，这种产出液具有很强的腐蚀和结垢倾向，造成杆、管腐蚀结垢 作业频繁。这给油气井生产运行带来巨大的经济损失，成为油田正常生产的安全隐患。
[0003] 油田常采用防腐、阻垢技术包括：阴极保护、喷涂有机涂层、投加药剂等。其中化学 药剂法操作简单、成本低、对后续的工艺管道还能起到一定程度防护作用，日益受到人们的 关注。
[0004] 刘立等2006年发明了一种抑制油气田开采、集输过程中伴生气H2S、C0 2对开采设 备的腐蚀的缓蚀剂（CN1966774A)。该产品以咪唑啉季胺化合物和季铵盐为主，能在金属表 面和设备表面形成有效防护层，防止含H 2S、C02高矿化度污水对设备的腐蚀。但是由于主剂 季铵盐存在浓度效应，在低浓度下形成的防护膜不完整，容易引起金属表面的点蚀倾向。
[0005] 王波等2011年发明了一种缓蚀、阻垢剂（CN102863088A)采用丙烯酸作为该防腐 阻垢剂的主要成分，异戊二烯磺酸钠作为水溶性聚合物的重要原料，该防腐阻垢剂稳定性 较好，在高温密闭循环水系统中，不易分解、失效，甚至发生药剂性变，进而不会析出、沉淀 在管壁上，从而避免了对管壁造成损害，保护了设备，有效延长了设备的使用寿命。但对于 油气井下还存在H 2S、C02酸性气体，以及多种、复杂的腐蚀结垢物质，往往不能达到满意的 防腐阻垢效果。
[0006] 现场多采用单一药剂进行油井腐蚀、结垢防护，既不能解决现场腐蚀结垢并存的 难题，还会增加生产成本和工作量，以及存在药剂间不配伍的潜在问题。华北、双河等油田 针对油井腐蚀结垢原因所研制的防腐阻垢剂，在现场应用中取得显著效果，但多用于矿化 度100000mg/L以下，对于矿化度100000mg/L以上的油井防治效果不明显。这主要因为在 高含盐条件下，现有缓蚀剂无法形成有效的保护膜，对金属防护性能不强。因此，为有效防 止高矿化度水引起的油气井腐蚀、结垢现象，亟待研究出一种低成本、高效，且兼具缓蚀、阻 垢功能的药剂。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是开发出一种耐盐型缓蚀、阻垢剂，主要解决高含盐油井采出液中 细菌、C0 2和H2S酸性气体、氯离子等造成的腐蚀问题，同时还具有良好的阻垢效果，从而达 到减少油井作业提高生产时效的目的。
[0008] 本发明所述的油气井井下用耐盐型缓蚀阻垢剂及其制备方法。本发明采用的技术 方案是：
[0009] 油气井专用的耐盐型缓蚀阻垢剂，各组分包括：
[0010] 1、咪唑啉衍生物，王中华主编的《油田化学品实用手册》一书，中国石化出版社， 2010年5月，第574页；性质：两性离子型表面活性剂，呈浅色透明状，无毒、无味，对皮肤无 刺激水溶性好，一种吸附成膜型缓蚀剂。用途：本品可用于油田污水回注处理系统及其管线 防腐，也可用于原油和含水输油系统，也可作钻井液稀释剂。
[0011] 2、硫脲(工业品)，吕百龄编著的《实用工业助剂全书》化学工业出版社，2001年8 月第1版第1次印刷，第219页。性质：白色或浅黄色有光泽片状，能与重金属盐形成络合 物。用途：医药、染料以及用作金属防锈蚀剂。生产厂家：上海试剂一厂。
[0012] 3、六亚甲基四胺(工业品），吕百龄编著的《实用工业助剂全书》化学工业出版社， 2001年8月第1版第1次印刷，第973页。用途：作为机械加工用缓蚀剂，对钢铁在酸性介 质中缓蚀效果较好。生产厂家：北京化工三厂。
[0013] 4、十六烷基氯化吡啶(工业品)，刘程编著的《表面活性剂大全》化学工业出版社， 1998年10月第1次印刷，第10页。用途：在医药工业中用作抑菌防腐剂和去污剂。生产 厂家：北京化工厂。
[0014] 5、氨基三甲叉膦酸(工业品），别名：ATMP。王中华主编的《油田化学品实用手册》 一书，中国石化出版社，2010年5月，第574页；性质：无色或微黄色透明液体。用途：本品 可用于油田污水回注处理系统和含水输油系统，也可作钻井液稀释剂。生产厂家：南京市化 工研究设计院。
[0015] 6、羟基亚乙基膦酸(工业品），别名：HEDPA。王中华主编的《油田化学品实用手册》 一书，中国石化出版社，2010年5月，第418页；性质：淡黄色或无色液体，化学温度性好，耐 高温、不易水解。用途：本品用于油田注水系统的防腐阻垢。生产厂家：天津化工研究设计 院化工厂。
[0016] 7、十二烷基二甲基苄基氯化铵(工业品），别名：1227。黄洪周主编的《中国表面活 性剂总览》一书，化学工业出版社，2003年9月第1版，第574页；性质：淡黄色液体。用途 ： 高效广谱杀生剂，适用于碱性和含氮、氨化合物的水处理，属非氯化型杀生剂。生产厂家：南 京市化工研究设计院。
[0017] 8、甲醇（工业品）。
[0018] 9、水。
[0019] 用于油井耐盐型缓蚀阻垢剂各组分重量比为：
[0020] 1、咪唑啉衍生物：30~40%;
[0021 ] 2、硫脈：2 ~3% ;
[0022] 3、六亚甲基四胺：1. 5~2% ;
[0023] 4、氯化十六烷基吡啶：3. 5~4. 0% ;
[0024] 5、氨基三亚甲基膦酸（ATMP) :1. 5~5% ;
[0025] 6、羟基亚乙基二膦酸（HEDPA):1.5~5%;
[0026] 7、十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227) :20~25% ;
[0027] 8、甲醇：3 ~5%;
[0028] 9、其余为水，各组分重量百分比之和为百分之百。
[0029]所述的咪唑啉衍生物制备：先将原料油酸和多乙烯多胺(二乙烯三胺、三乙烯四 胺、四乙烯五胺、羟乙基乙二胺)共200份按摩尔比2.5 : 1加入到搪瓷反应釜中，温度控制 在100~110°C，充分搅拌使混合均匀，再缓慢升温至150°C，真空下反应lh。加入携水剂二 甲苯进行酰化反应2h，然后缓慢升温至220°C进行环化反应，反应约9h后得到咪唑啉中间 体。然后停止加热，待体系降温至50°C后，将85份氯乙酸缓慢加入反应釜中，控制釜内温 度130~150°C。反应约4h后，当反应釜内无HC1气体生成时停止加热。待反应釜降温至 60°C时，将130份30%Na0H溶液缓慢加入反应釜中，进行季铵化反应中和乙酸，并保温3h左 右。最后，进行减压蒸馏操作，将反应物分离纯化得到目标产物咪唑啉衍生物。
[0030] 二、用于油井耐盐型缓蚀阻垢剂的生产方法
[0031] 主要设