本发明专利技术涉及含谷氨酸N,N-二乙酸或其盐(GLDA)和/或甲基甘氨酸N,N-二乙酸或其盐(MGDA)的溶液在处理地下地层中的用途，其中使所述溶液与含碳钢设备接触；以及一种含有与含谷氨酸N,N-二乙酸或其盐(GLDA)和/或甲基甘氨酸N,N-二乙酸或其盐(MGDA)的溶液在升高的温度和/或使用通常见于地下地层中的碳钢类型下接触的含碳钢材料的系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在含碳钢设备中使用螯合剂时提高耐腐蚀性 本专利技术涉及一种降低含碳钢设备的腐蚀的方法。本专利技术还涉及与含碳钢设备接触 的含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙酸或其盐（MGDA)的溶 液在处理地下地层中的用途，及其作为化学品在含碳钢设备中的用途，例如作为化学品用 于包括含碳钢的罐、锅炉、管或其他设备的装置或工厂中，例如用于对油/气田/工业中的 该类设备或下游设备进行清洁或除垢。最后，本专利技术涉及含有溶液的含碳钢设备，所述溶 液含有谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙酸或其盐（MGDA); 或者涉及一种组合系统，其含有与含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸 N，N-二乙酸或其盐（MGDA)的溶液接触的含碳钢材料。 更特别地，本专利技术涉及任何上述方法、用途、设备或系统，其中与现有技术相比，可 大大减少腐蚀抑制剂的使用或者在某些情况下甚至省略腐蚀抑制剂，尤其是就油和/或气 田中经常经历的高温和高压条件而言。 碳钢定义为钢，即以铁作为主要组分且含有0. 05-2重量％量的碳作为另一组分 的合金，其中对铬、钴、钥、镍、铌、钛、钨、钒或锆或者为了获得所需的合金化效果而添加的 任何其他元素没有指定最小含量或不需要它们，其中对铜所指定的最小量不超过〇. 40重 量％，其中对任何如下元素所指定的最大含量不超过所述百分比：锰1. 65重量％、硅0. 60 重量％、铜0. 60重量％。应注意的是在本文中，对碳钢成分所给定的全部百分比都是基于 总合金的重量百分比。 碳钢是迄今为止最常用的钢材，在许多工业环境如装置、工厂中，然而尤其是在油 气生产设备中，设备的大部分如管、罐、锅炉、反应容器由碳钢合金制成。还将大量碳钢用于 采油平台中。然而，在氧、硫化氢（H 2S)、二氧化碳和许多其他腐蚀性化学品如含氯离子的化 学品以及一大类酸的影响下，碳钢合金还经受不利的分解和腐蚀作用，尤其是在升高的温 度下。 因此，对用于清洁和除垢设备的方法以及与碳钢材料接触时不具有上述问题的化 学品进行了持续研究，以代替油和/或气田和工业中先前所用的化学品。 LePage 等在An Environmentally Friendly Stimulation Fluid for High-Temperature Applications，'，SPE Journal，2011 年 3 月，第 104-110 页公开了 GLDA 基流体能非常有效地溶解CaC03、对设备的腐蚀较小且易于处理。GLDA溶液的腐蚀电势在 完全浸没的切割低碳钢（SAE1020)试样上在158° F(70°C )和大气压下在静态条件下测试 1周。腐蚀速率基于试样的重量损失计算。发现在更低的温度和更高的pH值下，低碳钢的 腐蚀显著更低。LePage等进一步公开如果GLDA在高温下使用或在低温下使用较长时间，则 需要使用合适的腐蚀抑制剂。LePage等没有公开或者考虑在地下条件下的腐蚀行为。此 夕卜，LePage等仅公开了在低碳钢（SAE1020)上的腐蚀行为，所述低碳钢通常用于简单的结 构应用场合中，例如冷锻螺栓、车轴、通用工程零件和组件、机械零件、旋转轴、凸轮轴、轴头 销、棘轮、轻载齿轮、涡轮和心轴。通常基于其在典型油田应用和条件（如高温、高压、存在 腐蚀性气体）下的耐久性以及烃和其他液体和固体的运输而选择通常用于处理地下地层 或油气田中的碳钢。 W. Frenier等在Hot Oil and Gas Wells Can Be Stimulated without Acids，'， SPE Production&Facilities，2004 年 11 月，第 189-199 页中公开，使用 N-轻乙基乙二 胺-N，N'，N'_三乙酸（HEDTA)对N-80碳钢的不希望腐蚀副作用比在通常使用钢的油田中 起重要作用的许多其他化学品要低得多。 本专利技术的目的是提供在宽pH范围内获得甚至进一步最小化的腐蚀副作用的用于 处理地下地层的新型化学品和溶液，以及提供对含碳钢设备进行清洁或除垢的方法或者运 行许多化学方法的方法，其中腐蚀降至最低，尤其是在包括改变温度和pH条件，尤其是升 高的温度和压力条件的地下条件下。 现已发现当用于地下地层中时，谷氨酸N，N_二乙酸或其盐（GLDA)和甲基甘氨酸 N，N-二乙酸或其盐（MGDA)的溶液在宽pH和温度范围获得了令人惊讶的且显著低于含其他 螯合剂的溶液和/或酸性溶液的碳钢腐蚀性。 因此，本专利技术提供了替代方法、系统和上文溶液的用途，其可代替经受不利腐蚀作 用的现有技术的用途、方法和系统。 本专利技术提供了含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙 酸或其盐（MGDA)的溶液在处理地下地层中的用途，其中在该应用期间，使所述溶液与通常 见于地下地层中的含碳钢设备接触，其中在所述碳钢中，至少一种金属锰或铬以基于钢合 金总重量为〇. 75重量％或更大的量存在，例如但不限于N-80、L-80、P-110、Q-125、J-55、 C-75、C-90、C-95、QT-800、QT-900、5LX-42和5LX-52碳钢，和/或其中在该应用期间，使所 述溶液与含碳钢设备接触，且处理期间的温度为至少l〇〇°C。 上述处理地下地层的用途旨在从地下地层开采油和/或气，和/或对其中所用的 含碳钢设备进行除垢或清洁。 此外，本专利技术提供了一种降低含碳钢设备的腐蚀的方法。所述方法包括使含碳钢 的设备与含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙酸或其盐（MGDA) 的溶液接触的步骤，其中所述溶液具有至少l〇〇°C的温度和/或其中在所述碳钢中，至少一 种金属锰或铬以基于钢合金总重量为0. 75重量％或更大的量存在，例如但不限于N-80、 L-80、P-110、Q-125、J-55、C-75、C-90、C-95、QT-800、QT-900、5LX-42 和 5LX-52 碳钢。 本专利技术不仅涉及含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙 酸或其盐（MGDA)的溶液在含碳钢设备中处理地下地层和/或对油/气田工业中所用的设 备进行清洁或除垢中的用途，而且可作为该含碳钢设备中的化学品在油/气田工业中起作 用，例如作为化学品用于包括含碳钢的罐、锅炉、管或其他设备的装置或工厂中，以代替其 他化学品，包括在酸浸、完井、除垢以及通过酸化和压裂而增产中的用途。可被GLDA或MGDA 代替的化学品为螯合剂以及酸，因为可制备MGDA的浓酸性溶液和GLDA的甚至更浓且酸性 更强的溶液。在优选实施方案中，将本专利技术的溶液用作酸性化学品，即其为pH值低于7,优 选低于5,甚至更优选低于4的酸性溶液。在又一实施方案中，其具有大于1，优选大于2的 pH值。这些方法和用途再次固有地在通常见于地下地层中的条件如升高的温度和/或压力 下且在与用于该处理和用途的设备中的碳钢接触下进行。 本专利技术还提供了经改善的含螯合剂的酸性或碱性溶液的用途，例如该溶液在对油 /气田中的设备进行清洁或除垢中的用途（该清洁或除垢溶液通常含有水、螯合剂、表面活 性剂、碱或酸和任选的其他成分），以本文档来自技高网...
【技术保护点】
含谷氨酸N,N‑二乙酸或其盐(GLDA)和/或甲基甘氨酸N,N‑二乙酸或其盐(MGDA)的溶液在处理地下地层中的用途，其中在该应用期间使所述溶液与含碳钢设备接触，且其中处理期间的温度为至少100℃。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.28 EP 12157218.4;2012.02.13 US 61/597,9501. 含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙酸或其盐（MGDA) 的溶液在处理地下地层中的用途，其中在该应用期间使所述溶液与含碳钢设备接触，且其 中处理期间的温度为至少l〇〇°C。2. 根据权利要求1的用途，其中对所述含碳钢设备进行清洁或除垢。3. 根据权利要求1或2的用途，其中所述溶液为酸性溶液。4. 根据权利要求1-3中任一项的用途，其用于油和/或气开采中，其中用于酸浸、完井 以及通过酸化和压裂而增产中。5. 根据权利要求1-4中任一项的用途，其中所述溶液此外还含有水和腐蚀抑制剂。6. 根据权利要求5的用途，其中腐蚀抑制剂的量基于所述溶液的总体积为大于0至3 体积％，或者更优选大于0至1体积％，甚至更优选大于0至0. 5体积％。7. 根据权利要求1-6中任一项的用途，其中所述溶液此外还含有水和其他溶剂如醇、 二醇、其他有机溶剂或互溶剂，皂类、表面活性剂、分散剂、乳化剂、pH调节添加剂如其他酸 或碱、生物杀伤剂/杀菌剂、软水剂、漂白剂、酶、增白剂、香料、防污剂、消泡剂、抗渣剂、腐 蚀抑制剂、腐蚀抑制剂强化剂、增粘剂、润湿剂、转向剂、氧清除剂、携带液、降滤失添加剂、 降阻剂、稳定剂、流变调节剂、胶凝剂、阻垢剂、破乳剂、盐、盐水、颗粒物、交联剂、盐替代物、 相对渗透率调节剂、硫化物清除剂、纤维和纳米颗粒中的一种或多种。8. 含谷氨酸N，N-二乙酸或其盐（GLDA)和/或甲基甘氨酸N，N-二乙酸或其盐（MGDA) 的溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·德沃尔夫，A·J·M·褒曼，H·纳斯尔艾尔迪恩，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔化学国际公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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