【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田用化学剂及金属材料的腐蚀与防护，具体涉及一种杀菌缓蚀剂、阻垢杀菌耐高浓度co2缓蚀组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
1、co2能显著降低原油黏度，使原油流动能力增大，提高原油产量，溶剂化能力非常强。超临界co2的独特性质，具有接近于液体的密度。同时，其黏度与气体接近，比液体小两个数量级，扩散系数比液体大，表面张力为零，渗透能力很强，很容易渗入储层中的孔隙和微裂缝，从而产生大量的微裂缝网络。因此，在页岩油、致密油或页岩气压裂过程，可采用co2与水力压裂液交替多段压裂；co2驱油、co2驱气时采用水气交替驱的方式注入co2和水进行提高采收率。在co2与水力压裂液交替压裂以及co2与水交替驱的过程中，以及其生产过程中，高浓度的co2与水反应，可形成ph值小于4的碳酸，其腐蚀性比同ph值的盐酸的腐蚀性更强。在产出水的矿化度较高的区域，同时存在腐蚀与结垢导致管道、设备腐蚀穿孔及堵塞等问题。
2、由于co2压裂及co2气水交替驱过程中，配置压裂液的水源一般为附近的江、河、湖泊等的水，或油气田产出水处理后再回用的水。一般附近的水源由于不进行杀菌处理，因此，都含有一定的细菌。油气田产出水处理后再回用的水即使达到回用的细菌含量要求，在水的储存过程也可能导致细菌增生。co2压裂及co2气水交替驱过程引入的细菌，可能进入井下，随返排液返出到达地面集输系统，导致油管、套管及地面集输系统发生细菌腐蚀。因此有必要开发具有阻垢、杀菌、耐高浓度co2的缓蚀剂。
3、专利技术专利《一种油气田集输管线用co2缓蚀剂及
4、专利技术专利《一种聚氧乙烯醚咪唑啉磺酸盐缓蚀剂及其制备方法》(cn 109371401b)公开了一种聚氧乙烯醚咪唑啉磺酸盐缓蚀剂及其制备方法，长碳链羧酸与二乙烯三胺为原料合成长碳链咪唑啉中间体，接着在碱性条件下与环氧乙烷进行加成反应生成聚氧乙烯醚咪唑啉，最后与3-氯-2-羟基丙磺酸钠进行季铵化反应制备而成。可应用于含co2和co2的油田采出水介质，而且可应用于co2驱油体系的高温高压介质中以减缓流体对碳钢的腐蚀。专利技术专利申请《炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及制备》(cn106478510a)公开了一种利用炔醇基咪唑啉化合物制备得到的能有效抑制co2驱油过程管道腐蚀的缓蚀剂。但以上专利涉及的缓蚀剂没有考虑对 co2驱油、co2驱气注采系统杀菌及结垢问题的防治。
5、专利技术专利申请《co2驱油注采系统缓蚀阻垢的缓蚀剂主剂、制备方法及应用》(cn112522710 a)，公开的缓蚀剂主剂为硫脲基二聚酸咪唑啉；先制备缓蚀剂主剂硫脲基二聚酸咪唑啉；应用时将缓蚀剂主剂、分散剂、有机溶剂加入反应釜中，搅拌完全溶解后，再依次加入水、缓蚀增效剂搅拌均匀，获得co2驱油注采系统缓蚀剂；最后将聚天冬氨酸加入到制备的co2驱注采系统缓蚀剂中，搅拌均匀获得co2驱注采系统缓蚀阻垢一体化剂，但没有考虑对co2驱油、co2驱气注采系统的杀菌问题的防治。
6、本专利技术合成的主剂含有多个具有优异缓蚀功能的官能团，可在金属表面形成o、n、双键、三键等多个吸附中心，含n基团具有杀菌作用，同时达到优良的缓蚀和杀菌效果；还含改性剂、分散剂、溶剂及阻垢组分等成分，达到高效阻垢、杀菌及耐高浓度co2腐蚀的功能。其中杀菌缓蚀剂与阻垢剂对腐蚀抑制具有协调增效效果。
7、本可适用于页岩油、页岩气、致密油、致密气等低孔、低渗等非常规油气储层的co2压裂、co2驱油、co2驱气注采过程、co2输送过程中的阻垢、杀菌型耐高浓度co2缓蚀剂及其制备。非常规油气资源量是常规油气资源量的4～6倍，我国是油气生产和消费大国，常规油气的发展速度难以满足国民经济持续快速发展的需要，油气供需缺口不断加大，油气安全形势日趋严峻。加快发展非常规油气是必然的战略选择。与水力压裂技术比较，co2压裂具有明显的优势：(1)起裂压力低，易形成复杂裂纹网格；(2)储层伤害小； (3)增产效果明显；(4)施工成本低。
8、co2捕集、利用与封存技术(ccus)是应对全球气候变化的关键技术之一，近年来受到世界各国的高度重视，各国纷纷加大研发力度。co2驱油、 co2驱气不仅可以提高约15％的采收率，还可以将过多的co2封存在地下从而有效地缓解温室效应，兼具经济和环保效益。随着我国部分油气田相继进入开发后期，co2驱油、co2驱气技术有着巨大的应用潜力。
9、因此，本专利技术的具有阻垢、杀菌功能的耐高浓度co2缓蚀剂应用前景广阔。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的油气田缓蚀剂在高浓度co2腐蚀环境中的缓蚀效果较差，且适合co2驱油的缓蚀剂不能同时具备阻垢、杀菌和缓蚀效果，同时缓蚀剂加注量较大的问题，提供一种杀菌缓蚀剂、阻垢杀菌耐高浓度co2缓蚀组合物及其制备方法与应用，该杀菌缓蚀剂在高浓度co2腐蚀环境中同时具有优良的缓蚀和杀菌效果，而且该杀菌缓蚀剂与阻垢剂对腐蚀抑制具有协调增效效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种杀菌缓蚀剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、(1)将烷基酸和多乙烯多胺在第一微波条件下进行第一反应；
4、(2)将步骤(1)得到的产物、含有醛基的化合物和炔醇在第二微波条件下进行第二反应，得到杀菌缓蚀剂；
5、其中，所述烷基酸、所述多乙烯多胺、所述含有醛基的化合物和所述炔醇的摩尔比为1:1～2:2～2.8:2～2.5。
6、优选地，所述烷基酸、所述多乙烯多胺、所述含有醛基的化合物和所述炔醇的摩尔比为1:1～1.5:2～2.5:2～2.2。
7、优选地，所述烷基酸选自c4-c10烷基酸中的一种或两种以上。
8、更优选地，所述烷基酸选自c4-c10直链烷基酸中的一种或两种以上。
9、优选地，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或两种以上。
10、优选地，所述含有醛基的化合物直接来源于醛类化合物和/或由多聚甲醛加热分解得到。
11、更优选地，所述醛类化合物选自一元醛和/或二元醛。
12、进一步优选地，所述一元醛为c2-c5醛类化合物，特别优选为甲醛和/ 或乙醛。
13、进一步优选地，所述二元醛为c2-c5醛类化合物，特别优选为戊二醛。
14、更优选地，所述多聚甲醛的聚合度n为8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种杀菌缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基酸、所述多乙烯多胺、所述含有醛基的化合物和所述炔醇的摩尔比为1:1～1.5:2～2.5:2～2.2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烷基酸选自C4-C10烷基酸中的一种或两种以上；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述含有醛基的化合物直接来源于醛类化合物和/或由多聚甲醛加热分解得到。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醛类化合物选自一元醛和/或二元醛；
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多聚甲醛的聚合度n为8～10。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述炔醇选自一元炔醇和/或二元炔醇；
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一反应的条件包括：反应时间为6～12分钟。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二微波条件包括：微波辐射功率为100～500W。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二反应的条件包括：反应时间为5～8分钟。
13.权利要求1-12中任意一项所述方法制备得到的杀菌缓蚀剂。
14.一种阻垢杀菌耐高浓度CO2缓蚀组合物，其特征在于，所述阻垢杀菌耐高浓度CO2缓蚀组合物含有杀菌缓蚀剂、阻垢剂、改性剂、分散剂和溶剂，
15.根据权利要求14所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2组合物，其特征在于，以杀菌缓蚀剂、阻垢剂、改性剂、分散剂和溶剂的总重量为100重量份计，所述杀菌缓蚀剂为35～50重量份，所述阻垢剂为16～20重量份，所述改性剂为5～8重量份，所述分散剂为6～8重量份，所述溶剂为17.5～35重量份。
16.根据权利要求14或15所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2组合物，其特征在于，所述阻垢剂选自羟基乙叉二膦、羟基乙叉二膦酸钠和羟基乙叉二膦酸钾中的一种或两种以上。
17.根据权利要求14-16中任意一项所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2组合物，其特征在于，所述改性剂选自KI、NaI、CuI和Na2S2O3中的一种或两种以上。
18.根据权利要求14-17中任意一项所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2组合物，其特征在于，所述分散剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和司盘-20中的一种或两种以上。
19.根据权利要求14-18中任意一项所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2组合物，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、异丙醇、乙醚和水中的一种或两种以上。
20.权利要求13所述的杀菌缓蚀剂以及权利要求14-19中任意一项所述的阻垢杀菌耐高浓度CO2缓蚀组合物在CO2压裂的页岩油、页岩气、致密油的注采过程和CO2驱油、CO2驱气的注采过程中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种杀菌缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基酸、所述多乙烯多胺、所述含有醛基的化合物和所述炔醇的摩尔比为1:1～1.5:2～2.5:2～2.2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烷基酸选自c4-c10烷基酸中的一种或两种以上；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多乙烯多胺选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述含有醛基的化合物直接来源于醛类化合物和/或由多聚甲醛加热分解得到。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醛类化合物选自一元醛和/或二元醛；
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多聚甲醛的聚合度n为8～10。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述炔醇选自一元炔醇和/或二元炔醇；
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一微波条件包括：微波辐射功率为500～800w。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一反应的条件包括：反应时间为6～12分钟。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二微波条件包括：微波辐射功率为100～500w。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二反应的条件包括：反应时间为5～8分钟。
13.权...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋秀，谷成林，于超，花靖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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