减少腐蚀的硫化铁垢清除液制造技术

一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物。垢包括硫化铁垢。该组合物包含：包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及包含至少一种酸的酸性溶液，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得过氧化氢在约室温下不会分解以形成可见的气泡，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得组合物在高于室温的高温下接触金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，并且其中过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在金属上产生点蚀，金属包括碳钢。

Iron sulfide scale remover to reduce corrosion

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少腐蚀的硫化铁垢清除液
本公开主要涉及用于从金属上除垢的组合物和方法。特别地，本公开涉及在井眼应用中从金属上除去包括硫化铁垢在内的垢。
技术介绍
在诸如酸气井之类的油气井中，井下结垢是一个持续的问题，其不利地影响了作业费用和烃生产。垢可以包括、并且在一些情况下主要是硫化铁，其中二硫化铁(FeS2)通常被认为是最难除去的。尽管可以在井眼和烃生产应用中实施机械除垢处理，但这些处理很耗时，并且会提高作业费用。可以使用诸如15体积％的HCl之类的酸溶解诸如磁黄铁矿、陨硫铁、马基诺矿和硫复铁矿之类的硫化铁；然而，这可能会损坏生产系统，包括腐蚀井下金属(downholemetallurgy)以及不受控制地释放H2S气体。根据SPE68315，硫化铁垢：形成、去除和预防，二硫化铁在酸中的溶解缓慢且困难，因而使用酸可能无法有效地除垢。井下应用中的硫化铁沉积物已经导致天然气产量的损失以及对于储层管理和监测的损失。现有技术的除垢组合物和除垢法会对井眼中或附近的含烃储层中的钢管和其他金属部件造成严重腐蚀。
技术实现思路
本公开的组合物和方法的实施方案减少并除去硫化铁结垢，同时对诸如碳钢之类的金属造成最小的(如果有的话)损害。为了减轻烃生产作业中的特定硫化物垢问题，非常需要有效、安全、低腐蚀性且成本有效的溶垢剂，特别是二硫化铁溶垢剂。本公开的溶垢剂当快速施用时具有足够的溶垢能力、对井下管道和工具的腐蚀低或无腐蚀并且最低程度的生成H2S。已使用过氧化氢、任选的过氧化氢稳定剂、任选的酸(例如弱酸如乙酸)、任选的增稠剂和其他任选的流体添加剂(例如发泡剂)配制了有效的硫化铁(FeS2)去除流体系统。本公开的流体组合物和系统在室温下是稳定的并且不会分解(不产生可见的气泡，表明在室温下没有H2O2分解)。在一些实施方案中，混合物可以为稀的、仅包含(例如)约0.5重量％至约1.5重量％的H2O2。在本公开的示例性实施方案中，对碳钢的腐蚀性出乎意料地低。在本文公开的实施方案中，诸如有机酸之类的酸是任选的，并且在没有或不存在酸组合物的情况下施用一些组合物。在本文讨论的实施方案中，使用一种或以上稳定剂来稳定破碎剂(例如H2O2)。因此，公开了一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物，其中垢包括硫化铁垢。在一些实施方案中，组合物包含：包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及包含至少一种酸的酸性溶液，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得过氧化氢在约室温下不会分解以形成可见的气泡，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得组合物在高于室温的高温下接触金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，并且其中过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在金属上产生点蚀，金属包括碳钢。在某些实施方案中，组合物包含过氧化氢稳定剂。在一些实施方案中，过氧化氢稳定剂选自由下列组成的组：锡酸盐、乙酰苯胺、苯酚、焦磷酸盐、硝酸盐、有机膦酸盐以及它们的组合。仍在其他实施方案中，过氧化氢稳定剂包括锡酸钠。还在其他实施方案中，酸性溶液包含乙酸。仍在某些其他实施方案中，组合物还包含选自由下列组成的组中的成分：增稠剂、螯合剂、表面活性剂、发泡剂以及它们的组合。在组合物的一些实施方案中，过氧化氢占组合物的约0.5重量％至约1.5重量％，并且乙酸占组合物的约0.25重量％至约2.5重量％。在组合物的一些实施方案中，过氧化氢占组合物的约0.1重量％至约10重量％，并且乙酸占组合物的约0.01重量％至约10重量％。在一些实施方案中，高于室温的高温为至少约95℃。仍在其他实施方案中，组合物在高温下接触金属和硫化铁垢约6小时后，对碳钢的腐蚀小于约0.05lbs/ft2。此外，本文公开了适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性方法，其中垢包括硫化铁垢。该方法包括以下步骤：将包含过氧化氢的过氧化氢水溶液和包含至少一种酸的酸性溶液混合以形成混合物，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得过氧化氢在室温下不会分解以形成可见的气泡；将混合物施用到包含硫化铁垢的金属上；以及在高于室温的高温下促进混合物与包含硫化铁垢的金属之间的接触，使得组合物在高于室温的高温下接触金属和硫化铁垢之后，至少一部分的硫化铁垢从金属上被去除，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在金属上产生点蚀，金属包括碳钢。在方法的一些实施方案中，还包括添加过氧化氢稳定剂的步骤。在一些实施方案中，过氧化氢稳定剂选自由下列组成的组：锡酸盐、乙酰苯胺、苯酚、焦磷酸盐、硝酸盐、有机膦酸盐以及它们的组合。仍在其他实施方案中，过氧化氢稳定剂包括锡酸钠。在某些实施方案中，酸性溶液包含乙酸。仍在其他实施方案中，该方法包括添加选自由下列组成的组中的至少一种成分的步骤：增稠剂、螯合剂、表面活性剂、发泡剂以及它们的组合。仍在其他实施方案中，过氧化氢占混合物的约0.5重量％至约1.5重量％，并且乙酸占混合物的约0.25重量％至约2.5重量％。在某些实施方案中，高于室温的高温为至少约95℃。仍在该方法的其他实施方案中，在促进接触约6小时后，对碳钢的腐蚀小于约0.05lbs/ft2。仍在其他实施方案中，将混合物施用到包含硫化铁垢的金属上的步骤在用于烃生产作业的井眼中进行。附图说明无附图。具体实施方式为了能更详细地理解用于除垢的组合物和方法的实施方案的特征和优点以及将变得明显的其他方面的方式，可以参考形成本说明书的一部分的本专利技术的实施方案来获得先前简要概述的本专利技术的实施方案的更具体的说明。然而，应当注意，实验仅说明了本专利技术的各种实施方案，因此不应被视为对本专利技术的范围的限制，因为本专利技术也可包括其他有效的实施方案。在第一个实例(实验1)中，垢处理组合物包含约0.5重量％的H2O2、包括锡酸钠在内的过氧化氢稳定剂以及约0.25重量％的乙酸。对于过氧化氢稳定剂，任选的量包括过氧化氢的约0.005重量％至5重量％之间、或过氧化氢的约0.01重量％至0.2重量％之间。用水将溶液定容至30mL。将约0.2g20/40目尺寸的黄铁矿颗粒添加到该30mL的溶液中，并将组合物置于95℃加热浴中。反应在几分钟内开始，在溶液中产生黄褐色，这可能至少部分是由于当FeS2被氧化时产生了Fe3+离子。约2小时后，基于化学计量计算，约29％的过氧化氢有效地与黄铁矿颗粒反应。约4小时后，约44％的过氧化氢有效地促进了黄铁矿颗粒的解离过程，并且约6小时后，约50％的过氧化氢有效地促进了黄铁矿颗粒的解离过程。使用1018碳钢和4140钢合金试样在与前述实验1中相同的处理液中进行腐蚀测试，并将与处理组合物混合的样品置于相同的95℃加热浴中。处理金属上的垢时应避免的一种腐蚀机理是碳钢的铁被过氧化氢氧化成铁离子。通过钢试样的均匀腐蚀速率(generalcorrosionrate)和点蚀速率来评估腐蚀性。通过整个测试期间每平方英尺的质量损失来测定腐蚀速率，同时通过对测试后金属样品上的点蚀数量进行计数来测定点蚀速率。行业标准为2小时测试，但是为了保守起见，在该腐蚀实验中进行了6小时测试。6小时的测试后，1018碳钢试样的腐蚀速率为0.02本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物，其中所述垢包括硫化铁垢，所述组合物包含：/n包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及/n包含至少一种酸的酸性溶液，其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得所述过氧化氢在室温下不会分解以形成可见的气泡，/n其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得所述组合物在高于室温的高温下接触所述金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，以及/n其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在所述金属上产生点蚀，所述金属包括碳钢。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170807 US 15/670,8261.一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物，其中所述垢包括硫化铁垢，所述组合物包含：
包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及
包含至少一种酸的酸性溶液，其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得所述过氧化氢在室温下不会分解以形成可见的气泡，
其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得所述组合物在高于室温的高温下接触所述金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，以及
其中所述过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在所述金属上产生点蚀，所述金属包括碳钢。


2.根据权利要求1所述的组合物，还包含过氧化氢稳定剂。


3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述过氧化氢稳定剂选自由下列组成的组：锡酸盐；乙酰苯胺；苯酚；焦磷酸盐；硝酸盐；有机膦酸盐；以及它们的组合。


4.根据权利要求2或权利要求3所述的组合物，其中所述过氧化氢稳定剂包括锡酸钠。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述酸性溶液包含乙酸。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含选自由下列组成的组中的成分：增稠剂；螯合剂；表面活性剂；发泡剂；以及它们的组合。


7.根据权利要求5或权利要求6所述的组合物，其中所述过氧化氢占所述组合物的0.5重量％至1.5重量％，并且其中所述乙酸占所述组合物的0.25重量％至2.5重量％。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中所述高于室温的高温为至少95℃。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物，其中所述组合物在所述高温下接触所述金属和硫化铁垢6小时后，对所述碳钢的腐蚀小于0.05lbs/ft2。


10.一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性方法，其中所述垢包括硫化铁垢，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·孙，L·李，F·梁，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA