化合物、包含其的缓蚀剂组合物、缓蚀剂的制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及化合物、包含其的缓蚀剂组合物、缓蚀剂的制备方法和用途。本发明专利技术提供了由通式1表示的化合物，其中，n为整数，且2≤n≤5。本发明专利技术还提供一种缓蚀剂组合物，该组合物包含第一阻垢剂，该第一阻垢剂为通式1表示的化合物，优选组合物中第一阻垢剂的含量为10

【技术实现步骤摘要】
化合物、包含其的缓蚀剂组合物、缓蚀剂的制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及金属腐蚀与防护领域，特别涉及一种化合物、包含该化合物的缓蚀剂组合物以及缓蚀剂的制备方法和用途。

技术介绍

[0002]随着我国油田的不断开发，油田逐渐进入中、高含水期，部分油田产出的原油含水率甚至高达90％。近年来，国内油田通常采用采出水回注的方法以达到节能降耗的目的。采出水回注地层的方法优点明显，不但可以避免因污水排放而产生对环境的污染，而且也是油田稳产、增产的重要举措。油田采出水成分较为复杂，一般都含有：油、悬浮物、细菌等等，矿化度较高(含有Ca
2+
、Mg
2+
等易结垢离子)，富含Cl-、SO
42-等腐蚀性无机离子及CO2、H2S 等溶解性气体，具有较强的腐蚀性，对油田注输管线及设备极易产生腐蚀，从而造成巨大经济损失及隐患，严重影响油田的安全生产。缓蚀剂因其具有成本低、效果好、操作方便等优点，在油田采出水设备及管线的腐蚀防护方面被广泛采用。
[0003]国内油田采出水大多数水质pH值呈酸性(5.0～7.0)，而在我国西部油田部分油田区块采出水水质呈弱碱性(pH值：7.5～9.0)。目前在呈酸性的油田采出水中，国内油田使用的缓蚀剂可选种类繁多，其中多以有机类缓蚀剂为主(例如：醛、酮、胺的缩合物及其衍生物等等)，配方组分单一，且适应范围广泛，在水、油气或油气水等不同腐蚀环境中使用效果较理想。如公开号为CN200610073121.4的中国专利申请公开了一种抑制金属的缓蚀剂及其制备方法；公开号为CN 200710064675.2的中国专利申请公开了一种酸化压裂用高温缓蚀剂，适用于高温压裂酸化用油井环境。公开号为CN2013104163836的中国专利申请公开了一种酸化缓蚀剂及其制备和应用，该缓蚀剂适用于油气井酸化压裂的环境中。这些专利申请均涉及用于酸性油田采出水的缓蚀剂。
[0004]在油田区块水质呈弱碱性的采出水中，目前缓蚀剂可选范围少，且药剂缓蚀阻垢性能不高，相关文献鲜有报道。在弱碱性采出水中，管线设备腐蚀现象以腐蚀结垢为主，结合细菌 (硫酸盐还原菌(SRB)为主)腐蚀，腐蚀机理复杂。另外，有机类缓蚀剂在呈弱碱性的油田采出水中易发生水解(浑浊、沉淀)，分子结构改变，较难在金属管道表面形成完整致密的保护膜，从而导致缓蚀性能降低、甚至无缓蚀性能。
[0005]因此，针对弱碱性油田采出水的缓蚀作用，现有技术主要存在以下问题：目前研发和采用的油田采出水缓蚀剂大多数都是高分子量的有机类物质，其适用在酸性介质条件下，而在碱性或弱碱性介质条件下，大多数缓蚀剂缓蚀性能不明显，甚至无缓蚀作用。
[0006]因此，研发出一种适用于缓解弱碱性油田采出水对金属输送管道的腐蚀作用的化合物和缓蚀剂组合物，成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供用于缓解弱碱性油田采出水对输送管道的腐蚀作用的化合物、包含该化合物的缓蚀剂组合物以及缓蚀剂的制备方法和用途，以解决针对弱碱性油田
采出水现有缓蚀剂的缓蚀效率低下的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种化合物，该化合物由以下通式1 表示：
[0009][0010]其中，n为整数，且2≤n≤5。
[0011]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种上述方面的化合物的制备方法，该制备方法包括：
[0012]步骤S1：将HOOC(CH2)
n
COOH与硫脲反应，生成双硫脲基中间体，该中间体由以下通式2表示：
[0013][0014]其中，n为整数，且2≤n≤5；
[0015]步骤S2：将双硫脲基中间体与磷酸反应，生成所述化合物。
[0016]优选地，HOOC(CH2)
n
COOH与硫脲与磷酸的摩尔比为1.0：2.1-2.5：2.0-2.3。
[0017]优选地，上述步骤S1包括：
[0018]步骤S11：将HOOC(CH2)
n
COOH与携水剂混合，形成第一混合物，在保护气体存在下，将第一混合物加热到70-95℃，优选携水剂选自甲苯、二甲苯、石油醚、四氯化碳中的任意一种或多种，优选保护气体选自氮气、氦气、氩气中的任意一种或多种，优选HOOC(CH2)
n
COOH 与携水剂的摩尔比为1.0：0.3-0.6；
[0019]步骤S12：向经加热的第一混合物中加入硫脲，形成第二混合物，将第二混合物以第一升温速率升温至120-150℃，然后以第二升温速率升温至190-210℃，得到双硫脲基中间体，第一升温速率大于第二升温速率，优选第一升温速率为3-8℃/分钟，第二升温速率为8-12℃/小时，优选硫脲的加入在0.8-1.5小时内完成；
[0020]优选地，上述步骤S2包括：向双硫脲基中间体中加入磷酸，在80-95℃下反应1.5-2.5小时，得到所述化合物。
[0021]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种缓蚀剂组合物，该组合物包含第一阻垢剂，该第一阻垢剂为本专利技术上述方面所述的化合物，优选组合物中第一阻垢剂的含量为10-20wt％。
[0022]优选地，组合物还包含第二阻垢剂，该第二阻垢剂包括选自葡萄糖酸钠、羟基亚乙基二膦酸、硫酸锌中的任意一种或多种，
[0023]优选在组合物包含葡萄糖酸钠时，葡萄糖酸钠的含量为15-30wt％；
[0024]优选在组合物包含羟基亚乙基二膦酸时，羟基亚乙基二膦酸的含量为2-5wt％；
[0025]优选在组合物包含硫酸锌时，硫酸锌的含量为1-2wt％。
[0026]优选地，组合物还包含抑菌剂，该抑菌剂包括双十二烷基二甲基二苄基氯化锡胺，优选在组合物包含双十二烷基二甲基二苄基氯化锡胺时，双十二烷基二甲基二苄基氯化锡胺的含量为5-10wt％。
[0027]优选地，组合物还包含分散剂，该分散剂包括木质素磺酸钠，优选在组合物包含木质素磺酸钠时，木质素磺酸钠的含量为1-2wt％。
[0028]优选地，组合物还包括水。
[0029]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种用于制备缓蚀剂的方法，该方法包括将上述方面的缓蚀剂组合物中的各组分按比例混合，优选混合在40-60℃下进行0.5-2小时。
[0030]根据本专利技术的又一个方面，提供了一种缓解油田采出水对输送管道的腐蚀的方法，该方法包括采用本专利技术上述方面的缓蚀剂对油田采出水进行处理，采出水的pH值为7.5-9.0，输送管道由包括金属的材料制成，优选该材料包括钢、铁中的任意一种或多种。
[0031]本专利技术针对现有技术中对于弱碱性油田采出水的缓蚀效率低下的问题，提出并制备了一种具有缓蚀性能的化合物以及包含该化合物的缓蚀剂组合物，化合物和缓蚀剂组合物能够显著提高缓蚀效率，避免弱碱性采出水对金属材质输送管道的腐蚀作用。
具体实施方式
[0032]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于，所述化合物由以下通式1表示：其中，n为整数，且2≤n≤5。2.一种权利要求1所述化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1：将HOOC(CH2)
n
COOH与硫脲反应，生成双硫脲基中间体，所述中间体由以下通式2表示：其中，n为整数，且2≤n≤5；步骤S2：将所述双硫脲基中间体与磷酸反应，生成所述化合物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HOOC(CH2)
n
COOH与所述硫脲与所述磷酸的摩尔比为1.0：2.1-2.5：2.0-2.3。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11：将HOOC(CH2)
n
COOH与携水剂混合，形成第一混合物，在保护气体存在下，将所述第一混合物加热到70-95℃，优选所述携水剂选自甲苯、二甲苯、石油醚、四氯化碳中的任意一种或多种，优选所述保护气体选自氮气、氦气、氩气中的任意一种或多种，优选HOOC(CH2)
n
COOH与所述携水剂的摩尔比为1.0：0.3-0.6；步骤S12：向经加热的所述第一混合物中加入硫脲，形成第二混合物，将所述第二混合物以第一升温速率升温至120-150℃，然后以第二升温速率升温至190-210℃，得到所述双硫脲基中间体，所述第一升温速率大于所述第二升温速率，优选所述第一升温速率为3-8℃/分钟，所述第二升温速率为8-12℃/小时，优选所述硫脲的加入在0.8-1.5小时内完成；优选地，所述步骤S2包括：向所述双硫脲基中间体中加入磷酸，在80-95℃下反应1.5-2.5小时，得到所述化合物。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：亓树成，靳军，岳新建，丁湘华，田波，阙庭丽，艾肯江，
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：