一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂及制备方法技术

本发明专利技术提供一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂及其制备方法，所述缓蚀剂含有以下组分：44‑55重量份的咪唑啉‑苯甲酸衍生物、5‑10重量份的硫脲、10‑18重量份的水、5‑8重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP‑10、1‑2重量份的三乙醇胺、2‑5重量份的平平加O‑25，以及7‑28重量份的乙二醇单丁醚；其中所述咪唑啉‑苯甲酸衍生物由咪唑啉和苯甲酸反应合成。本发明专利技术的提供的油气田集输管线用CO2缓蚀剂在苛刻(如高Cl‑含量、高矿化度和高温)的集输管线腐蚀环境下对集输管线具有良好的防腐蚀效果。

【技术实现步骤摘要】
一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂及制备方法
本专利技术涉及一种CO2缓蚀剂及制备方法，尤其涉及一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂及制备方法。
技术介绍
二氧化碳常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中，同时，二氧化碳驱采油工艺也使得油气开发过程中广泛存在二氧化碳。二氧化碳遇到水会形成弱酸，对碳钢有着非常强的腐蚀性，导致油气井管柱、集输管线钢材等重要设备发生严重的全面腐蚀和局部腐蚀，导致巨大的经济损失和安全隐患。控制CO2腐蚀的方法较多，采用高性能的缓蚀剂是防止二氧化碳腐蚀的有效措施之一。CO2缓蚀剂以咪唑啉类缓蚀剂为主，该类缓蚀剂具有使用方便、无需改造设备管道、以及在酸性介质中有较好的防腐蚀效果等特点，目前国内已开发出较为成熟的产品，应用于各油气田，并取得一定效果。但对较苛刻的集输管线腐蚀环境(如高Cl-含量、高矿化度、高温)，现有的缓蚀剂产品缓蚀效果有限。如何针对这些腐蚀环境开发新的缓蚀剂成为有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其具有特定的组成及比例，可以满足苛刻的集输管线腐蚀环境的缓蚀需求。本专利技术还提供了一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备方法，由该方法制成的缓蚀剂在苛刻的集输管线腐蚀环境下对集输管线具有良好的防腐蚀效果。在本申请的方案中，所述苛刻的集输管线腐蚀环境指的是，Cl-含量在10-13万mg/L，矿化度在18-22万mg/L，温度在40℃-60℃的油气田集输管线内部的液体环境。本专利技术提供的一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂，含有以下组分：44-55重量份的咪唑啉-苯甲酸衍生物、5-10重量份的硫脲、10-18重量份的水、5-8重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1-2重量份的三乙醇胺、2-5重量份的平平加O-25，以及7-28重量份的乙二醇单丁醚；其中所述咪唑啉-苯甲酸衍生物由咪唑啉和苯甲酸反应合成。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述咪唑啉由油酸与二乙烯三胺反应合成。进一步的，在本专利技术的一个具体实施方式中，所述咪唑啉-苯甲酸衍生物通过将40-50重量份的咪唑啉和4-5重量份苯甲酸混合制成。更进一步的，所述咪唑啉-苯甲酸衍生物通过将40-50重量份的咪唑啉和4-5重量份苯甲酸在55-65℃下混合制成。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-4的油酸与二乙烯三胺反应合成。进一步的，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-1.5的油酸与二乙烯三胺反应合成。在本专利技术的另一个具体实施方式中，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-4的油酸与二乙烯三胺在130-160℃的温度下，常压下，反应3-6小时，然后在180-260℃，反应6-12小时合成。进一步的，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-4的油酸与二乙烯三胺在140-160℃的温度下，常压下，反应4-6小时，然后在180-260℃，反应6-12小时合成。本专利技术提供的所述的油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备方法，包括在混合所述缓蚀剂中各组分的步骤。进一步的，所述油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备方法，包括在50-60℃下混合所述缓蚀剂中各组分的步骤。本专利技术的方案具有以下优异的效果：1、本专利技术的CO2缓蚀剂制备方法简单，获得的油气田集输管线用CO2缓蚀剂在较苛刻的集输管线腐蚀环境(如高Cl-含量、高矿化度、高温)下对集输管线具有良好的防腐蚀效果。2、本专利技术提供的CO2缓蚀剂可适用于40℃-60℃油田集输环境，具有优良的缓蚀性能，添加30ppm该缓蚀剂，腐蚀速率≤0.076mm/a，缓蚀效率≥96％，远高于行业标准≥70％要求。具体实施方式在本申请的方案中苯甲酸购自上海中一化工有限公司，三乙醇胺购自天津市驰盛商贸有限公司，平平加O-25、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10可购自江苏省海安石油化工厂，硫脲、油酸、二乙烯三胺、乙二醇单丁醚可购自天津市江天化工技术有限公司。实施例11、油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备:1)140-160℃的温度，常压下，将油酸与二乙烯三胺以1:1的摩尔比混合反应6小时，然后在240-260℃，反应12小时合成，获得咪唑啉；2)将50重量份的1)中获得的咪唑啉、5重量份的苯甲酸搅拌均匀升温至60℃，反应1小时，形成咪唑啉-苯甲酸衍生物。3)将55份的咪唑啉-苯甲酸衍生物、10重量份的硫脲、10重量份的水、8重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、2重量份的三乙醇胺、5重量份的平平加O-25，以及10重量份的乙二醇单丁醚，在60℃下充分溶解混合搅拌均匀，即得到油气田集输管线用CO2缓蚀剂；4)配制模拟Cl-含量在10-13万mg/L，矿化度在18-22万mg/L，温度在40℃的油气田集输管线内部液体的模拟液：具体过程如下：称取0.041gNaHCO3，0.4gNa2SO4，31.4CaCl2，7.9gMgCl2·6H2O，3.5gKCl，144.1gNaCl，倒入1L容量瓶中，加入800mL蒸馏水，搅拌直至所有固体溶解均匀，然后用蒸馏水定容至1L，得到油田模拟液。5)将2)中获得的CO2缓蚀剂以30ppm的浓度添加到装有3)中配制的模拟液的集输管线中，采用美国cortest高温高压釜和失重挂片测试方法检测集输管线的腐蚀速率，结果显示，添加30ppm(以下标准方法中使用的浓度)本实施例制备的CO2缓蚀剂，可以实现钢片腐蚀速率≤0.076mm/a，相比空白腐蚀速率降低96％，即缓蚀效率≥96％。检测方法：参照标准SY/T5273-2014《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》。实施例21、油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备:1)在140-160℃的温度下，常压下，将油酸与二乙烯三胺以1:2的摩尔比混合反应4小时，然后在200-240℃，反应10小时合成，获得咪唑啉；2)将40重量份的1)中获得的咪唑啉、4重量份的苯甲酸搅拌均匀升温至55℃，反应1小时，形成咪唑啉-苯甲酸衍生物。3)将44重量份的1)中获得的咪唑啉-苯甲酸衍生物、5重量份的硫脲、15重量份的水、5重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1重量份的三乙醇胺、2重量份的平平加O-25，以及28重量份的乙二醇单丁醚，在50℃下充分溶解混合，即得到油气田集输管线用CO2缓蚀剂；4)配制模拟Cl-含量在10-13万mg/L，矿化度在18-22万mg/L，温度在60℃的油气田集输管线内部液体的模拟液：具体过程如下：见实施案例1。5)将2)中获得的CO2缓蚀剂以30ppm的浓度添加到装有3)中配制的模拟液的集输管线中，采用美国cortest高温高压釜和失重挂片测试方法检测集输管线的腐蚀速率，结果显示，添加30ppm本实施例制备的CO2缓蚀剂，可以实现钢片腐蚀速率≤0.076mm/a，相比空白腐蚀速率降低96％，即缓蚀效率≥96％。检测方法：参照标准SY/T5273-2014《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》。实施例31、油气田集输管线用CO2缓蚀剂的制备:1)在140-160℃的温度下，常压下，将油酸与二乙烯三胺以1:3的摩尔比混合反应6小时，然后在190-220℃，反应8小时合成，获得咪唑啉；2)将40重量份的1)中获得的咪唑啉、4.5重量份的苯甲酸搅拌均匀升温至65℃，反应1小时，形成咪唑啉-苯甲酸衍生物。3)将44.5重量份的1)中获得的咪唑啉-苯甲酸衍生物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，含有以下组分：44‑55重量份的咪唑啉‑苯甲酸衍生物、5‑10重量份的硫脲、10‑18重量份的水、5‑8重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP‑10、1‑2重量份的三乙醇胺、2‑5重量份的平平加O‑25，以及7‑28重量份的乙二醇单丁醚；其中所述咪唑啉‑苯甲酸衍生物由咪唑啉和苯甲酸反应合成。

【技术特征摘要】
1.一种油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，含有以下组分：44-55重量份的咪唑啉-苯甲酸衍生物、5-10重量份的硫脲、10-18重量份的水、5-8重量份的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、1-2重量份的三乙醇胺、2-5重量份的平平加O-25，以及7-28重量份的乙二醇单丁醚；其中所述咪唑啉-苯甲酸衍生物由咪唑啉和苯甲酸反应合成。2.根据权利要求1所述的油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，所述咪唑啉由油酸与二乙烯三胺反应合成。3.根据权利要求2所述的油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-4的油酸与二乙烯三胺反应合成。4.根据权利要求3所述的油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-1.5的油酸与二乙烯三胺反应合成。5.根据权利要求3所述的油气田集输管线用CO2缓蚀剂，其特征在于，所述咪唑啉由摩尔比为1:1-4的油酸与二乙烯三胺在130-160℃的温度下，常压下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李循迹，常泽亮，周理志，毛学强，李玲杰，王福善，宋文文，袁静，徐忠苹，孟波，李先明，赫连建峰，熊新民，毛仲强，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11