高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物技术方案

本发明专利技术公开了一种高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，它的质量百分比组成为：P‑2 0.01％～0.02％、NiSO40.8％～1.2％、乙二胺四亚甲基膦酸钠0.25％～0.35％、乳酸0.10％～0.20％、柠檬酸0.06％～0.12％，余量为水。经本发明专利技术的缓蚀剂组合物预膜处理后，套管在高温常压泡沫中的平均腐蚀速率由12.592mm/a降为0.021mm/a～0.030mm/a，套管在高温高压泡沫中的平均腐蚀速率由25.232mm/a降为0.054mm/a～0.055mm/a，由此可见，用本发明专利技术的缓蚀剂组合物预膜的套管在高温常压和高温高压泡沫中都具有较好的缓蚀作用。

【技术实现步骤摘要】
高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物
本专利技术属于油田化学领域，具体涉及一种高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物。
技术介绍
目前，我国大多数油藏开发进入中后期，油井综合含水率高，开发难度大，开采成本高，如何保持油田高效生产成为开发面临的主要问题。轻质油藏注空气开釆技术是一项很有发展前景的提高采收率的新技术。但是，对于我国大多数油田的非均质地层，单纯的注气容易出现气窜和粘性指进。为了解决这一问题，引进了泡沫体系以控制流度。空气泡沫工艺综合了空气驱与泡沫驱的优点，一方面气源丰富，成本低，有传统注气作用、烟道气驱与热效应，另一方面可以抑制高渗透层气窜，降低含水率，提高波及系数与驱油效率，逐渐成为开发轻质油藏的一项提高采收率技术。然而，在注空气驱油的过程中，注气井的氧腐蚀问题非常突出。在普通大气环境下，空气中的氧气含量在21％左右，油田现场即使经过简单的除氧处理后的空气中的含氧量仍在10％以上。这些氧气进入注入井中，与金属发生电化学反应，引起井筒和管线的腐烛，而在地下高温高压的环境下，这一腐烛作用将会加剧。若采用空气泡沫驱注入方式，由于气体是分散相，液体是分散介质，液体将气体包裹起来，但由于泡沫的粘度较高很容易和污物粘附在一起附着在管壁上，引起缝隙腐蚀和垢下腐蚀，腐蚀产物FeCO3会造成管壁凹凸不平，造成生产井管柱严重的局部腐蚀，将造成了巨大的经济损失。投加缓蚀剂是油气井防腐的一个重要措施。但是对于空气泡沫驱油，传统的液体缓蚀剂、棒状和环状固体缓蚀剂很难在高温含氧且不影响泡沫性能的情况下表现出良好的缓蚀效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为：如何提供一种缓蚀剂组合物，用于解决高温含氧空气泡沫驱注入过程中的腐蚀问题，延长套管的使用寿命。本专利技术的技术方案为：高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，它的质量百分比组成为：P-20.01％～0.02％、NiSO40.8％～1.2％、乙二胺四亚甲基膦酸钠0.25％～0.35％、乳酸0.10％～0.20％、柠檬酸0.06％～0.12％，余量为水；所述P-2的结构如式1所示：式1中，8≤x≤20，15≤y≤39，1≤m+n≤4。进一步地，所述P-2为椰油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式2所示：式2中，8≤x≤12，15≤y≤23。进一步地，所述P-2为大豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式5所示：式3中，14≤x≤20，27≤y≤39。进一步地，所述P-2为牛脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式4所示：式4中，16≤x≤20，31≤y≤39。高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物的制备方法，包括如下步骤：(1)合成P-2：a.首先，在三口圆底烧瓶中加入烷基胺聚氧乙烯醚，在烧杯中加入多聚磷酸并用乙醇溶解；回流搅拌下将多聚磷酸乙醇溶液缓慢滴加至烷基胺聚氧乙烯醚中，随后升温至70℃，持续反应3小时；b.然后，加入5％的蒸馏水，水解12h；c.最后，用NaOH溶液中和至pH＝7～8；(2)将P-2和组合物中的其他组分按照比例溶于水中，50℃持续搅拌10min，最后用NaOH溶液调节pH值至5.0～5.5。在柠檬酸和乳酸组成的缓冲溶液中，有机磷酸盐与镍离子、铁离子、亚铁离子螯合和络合在套管表面形成化学沉积沉淀膜，P-2在套管表面配位产生沉淀吸附膜，二者共同作用，使套管表面形成附着力强、强度高、质密、惰性的沉淀吸附沉积膜。实验表明，经本专利技术的缓蚀剂组合物预膜处理后，N80套管在90℃常压空气泡沫介质中的平均腐蚀速率由12.592mm/a降为0.021mm/a～0.030mm/a，缓蚀率达到99.76％～99.92％。套管在90℃4.5MPa含氧48％的泡沫介质中的平均腐蚀速率由25.232mm/a降为0.054mm/a～0.055mm/a，缓蚀率达到99.78％～99.79％。由此可见，用本专利技术的缓蚀剂组合物预膜的套管在高温常压和高温高压泡沫中都具有较好的缓蚀作用。附图说明图1为预膜套管形貌；图2为套管在高温常压空气泡沫介质中的腐蚀情况；其中，A为未用缓蚀剂组合物预膜的套管，B为采用本专利技术的缓蚀剂组合物预膜的套管，(90℃，大气压，腐蚀时间48h)；图3为套管在高温高压高含氧泡沫介质中的腐蚀情况；其中，A为未用缓蚀剂组合物预膜的套管，B为采用本专利技术的缓蚀剂组合物预膜的套管，(90℃，大气压，腐蚀时间48h)；图4为预膜套管的腐蚀速率回归曲线；图5为预膜套管的缓蚀率回归曲线。具体实施方式实施例1高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物的配置称取NiSO48g、乙二胺四亚甲基膦酸钠3.5g、乳酸1g、柠檬酸0.6g、P-20.1g，溶解到986.8g水中，在50℃持续搅拌10min，最后用NaOH溶液调节pH值至5.0～5.5。所述P-2为椰油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式1所示，合成方法为：a.首先，在三口圆底烧瓶中加入椰油胺聚氧乙烯醚，在烧杯中加入多聚磷酸并用乙醇溶解；回流搅拌下将多聚磷酸乙醇溶液缓慢滴加至烷基胺聚氧乙烯醚中，随后升温至70℃，持续反应3小时；b.然后，加入5％的蒸馏水，水解12h；c.最后，用NaOH溶液中和至pH＝7～8；式1中，8≤x≤12，15≤y≤23。实施例2高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物的配置称取NiSO49g、乙二胺四亚甲基膦酸钠3.2g、乳酸1.8g、柠檬酸0.8g、P-20.18g，溶解到985g水中，在50℃持续搅拌10min，最后用NaOH溶液调节pH值至5.0～5.5。所述P-2为大豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式2所示，合成方法为：a.首先，在三口圆底烧瓶中加入大豆油胺聚氧乙烯醚，在烧杯中加入多聚磷酸并用乙醇溶解；回流搅拌下将多聚磷酸乙醇溶液缓慢滴加至烷基胺聚氧乙烯醚中，随后升温至70℃，持续反应3小时；b.然后，加入5％的蒸馏水，水解12h；c.最后，用NaOH溶液中和至pH＝7～8；式2中，14≤x≤20，27≤y≤39。实施例3高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物的配置称取NiSO410g、乙二胺四亚甲基膦酸钠3g、乳酸1.5g、柠檬酸1g、P-20.15g，溶解到984.35g水中，在50℃持续搅拌10min，最后用NaOH溶液调节pH值至5.0～5.5。所述P-2为牛脂胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式3所示，合成方法为：a.首先，在三口圆底烧瓶中加入牛脂胺聚氧乙烯醚，在烧杯中加入多聚磷酸并用乙醇溶解；回流搅拌下将多聚磷酸乙醇溶液缓慢滴加至烷基胺聚氧乙烯醚中，随后升温至70℃，持续反应3小时；b.然后，加入5％的蒸馏水，水解12h；c.最后，用NaOH溶液中和至pH＝7～8；式3中，16≤x≤20，31≤y≤39。实验例1采用实施例1配置的缓蚀剂组合物进行实验(一)、预膜评价该缓蚀体系主要是利用化学溶液沉积成膜和缓蚀剂缓蚀的原理设计的，即在化学溶液沉积成膜的过程中，缓蚀剂在金属表面同时吸附、沉淀成膜。通过含有的离子、官能团等共同作用后，缓蚀剂和化学溶液沉积在金属表面，并生成化学沉积膜和吸附沉淀膜，由于物质相互作用，使缓蚀剂的吸附量大大增加，化学沉积膜也使吸附沉淀膜的致密性和强度大大增强。为了在金属表面能够生成较致密厚实的膜，实验前先进行套管进行预膜处理，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，其特征在于，它的质量百分比组成为：P‑2 0.01％～0.02％、NiSO4 0.8％～1.2％、乙二胺四亚甲基膦酸钠0.25％～0.35％、乳酸0.10％～0.20％、柠檬酸0.06％～0.12％，余量为水；所述P‑2的结构如式1所示：

【技术特征摘要】
1.高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，其特征在于，它的质量百分比组成为：P-20.01％～0.02％、NiSO40.8％～1.2％、乙二胺四亚甲基膦酸钠0.25％～0.35％、乳酸0.10％～0.20％、柠檬酸0.06％～0.12％，余量为水；所述P-2的结构如式1所示：式1中，8≤x≤20，15≤y≤39，1≤m+n≤4。2.根据权利要求1所述的高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，其特征在于，所述P-2为椰油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式2所示：式2中，8≤x≤12，15≤y≤23。3.根据权利要求1所述的高温含氧空气泡沫驱注入系统防腐用缓蚀剂组合物，其特征在于，所述P-2为大豆油胺聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐，结构如式5所示：式3中，14≤x≤20，27≤y≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：任妍君，蒋官澄，姚旭阳，蒲晓林，李方，苏俊霖，王贵，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51