專利名稱：天然氣井速溶固體緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣井防腐用的緩蝕劑及其制備方法，特別是一種氣井井下設(shè)施和集輸管線防腐用的速溶固體緩蝕劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在原油和天然氣的開采過程中，地層水、含硫物質(zhì)和一些酸性氣體隨原油的開采而產(chǎn)出，井液中的co2、h2s、ci_等腐蝕介質(zhì)含量較高以及一些化學(xué)施工措施所帶來的腐蝕，使得井下設(shè)備受到嚴(yán)重的腐蝕。針對以上難題，傳統(tǒng)的解決方法是往井中投加液體緩蝕劑，液體緩蝕劑具有使用方便，易于配制與復(fù)配等一系列優(yōu)點，但是在油氣田的使用過程中也 暴露出一些缺點(1)加注需要加藥泵等設(shè)備，使用不方便；(2)在油管壁上易粘附，藥劑消耗量大，造成不必要的損失；(3)間歇注入加藥不均勻，有效保護時間短；(4)加藥效果欠佳，加藥成本大；(4)造成環(huán)境方面的負(fù)面影響。由于上述投加液體緩蝕劑防蝕效果存在的不足，研究開發(fā)固體緩蝕劑成為必要?，F(xiàn)有固體緩蝕劑中，中國專利公開第CN1594659A號中原料配比主要為高碳數(shù)烷基胺表面活性劑5 15%、三乙烯四胺2 10%、三乙醇胺2 10%、六偏磷酸鈉20 40%、聚乙烯20 50% ;中國專利申請第200510090151.1號中原料配比主要為某二元酸20 35%、二乙烯三胺5 15%、氯乙酸5 15%、以及十二烷基苯磺酸鈉、六次甲基四胺、HPMA、聚環(huán)氧琥珀酸、環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂等；中國專利申請第201110184247號中原料配比主要為硬脂酸4% 8%、硬脂酸鈣8% 16%、緩蝕劑38% 44%、表面活性劑38% 44%和微生物，其中微生物的質(zhì)量是前四種組分總質(zhì)量的2% ;中國專利第200910031813號中原料為天津若丁、烏洛托品、硫脲、苯并三氮唑和表面活性劑復(fù)配在一起粉碎攪拌而成，其重量百分含量分別為50 80%、10 20%、10 20%、5 10%、1 5%。然以上現(xiàn)有的四種固體緩蝕劑均對環(huán)境有一定的影響，不夠環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種天然氣井速溶固體緩蝕劑及其制備方法，以克服上述技術(shù)問題。本發(fā)明緩蝕劑緩蝕性能好，釋放周期比液體緩蝕劑長，價格低廉，在油氣井防腐方面，能起到更為有效、經(jīng)濟、方便的效果，而且環(huán)保無污染。為了實現(xiàn)上述數(shù)目，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下天然氣井速溶固體緩蝕劑，由以下質(zhì)量百分比組分合成主劑70 80%、有機鹽20 30% ;其中，主劑由以下質(zhì)量百分比組分合成油酸45 50%、四乙烯五胺25 33%、大蒜精油16 20%、阿拉伯膠5 10%。本發(fā)明進一步的改進在于所述的大蒜精油包括二烯丙基硫代磺酸酯、二烯丙基三硫化合物、二烯丙基二硫化合物中一種或幾種。本發(fā)明進一步的改進在于所述有機鹽為醋酸鈉或四丁基溴化銨。本發(fā)明進一步的改進在于主劑的質(zhì)量百分比為75%，有機鹽為醋酸鈉，醋酸鈉的質(zhì)量百分比為25%;主劑由以下質(zhì)量百分比組分合成油酸45%、四乙烯五胺33%、大蒜精油17%、阿拉伯膠5%。天然氣井速溶固體緩蝕劑的制備方法，包括如下步驟A、主劑的合成(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的三口燒瓶中，加入油酸，升溫至120°C—150°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至160°C — 190°C ；(2)溫度升溫至160°C — 190°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上 升至250— 280°C時，恒溫回流反應(yīng)I一1. 5h ；(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至80°C—100°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)5 — 8h ；(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至40°C—60°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑；B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得天然氣井速溶固體緩蝕劑。本發(fā)明進一步的改進在于所述天然氣井速溶固體緩蝕劑為圓形實心柱狀體。本發(fā)明的有益效果在于1、操作簡單，施工方便打破傳統(tǒng)的加藥方法，使用時只需將該固體緩蝕劑垂直投入油氣井中，隨著采油地層水和原油氣的涌出，速溶固體緩蝕劑的有效成分隨流動的液體溶解釋放，釋放出的緩釋分子附著在套管、油管、油桿、抽油泵等的表面形成保護膜，有效減緩CO2、H2S、CF等腐蝕介質(zhì)的腐蝕。2、快速均勻的釋放緩蝕組分由于固體緩蝕劑具有速溶的特性，其有效成分在井下溶液中10天左右溶解完畢，在井下形成局部高濃度緩蝕劑段，之后隨著緩蝕劑濃度的不斷下降，在鋼鐵設(shè)備表面形成一層保護膜，有效阻止腐蝕介質(zhì)的腐蝕，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。3、緩蝕率高本發(fā)明的綜合緩蝕率可達到85%以上。保護了氣井采氣井下設(shè)備,增加了原氣量，獲得了顯著的經(jīng)濟效果。4、大蒜精油成膜性能更好，提高緩蝕劑緩蝕率。


圖1為本發(fā)明成品圓形實心柱狀體的橫截面剖示意圖。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明速溶固體緩蝕劑是由下述質(zhì)量配比的原料合成的主劑合成原料質(zhì)量配比油酸47%、四乙烯五胺28%、大蒜精油18%、阿拉伯膠7%。固體緩蝕劑制備原料質(zhì)量配比主劑70%、醋酸鈉30%。本發(fā)明所述的大蒜精油包括二烯丙基三硫化合物。本發(fā)明所述的速溶固體緩蝕劑的具體制備方法包括如下步驟A、主劑的合成
(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入油酸，升溫至150°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至170°C。(2)溫度升溫至170°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至270°C時，恒溫回流反應(yīng)lh。(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至90°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)7h0(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫40°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑。B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得成品。可以直接投入井內(nèi)使 用。本發(fā)明成品為圓形實心柱狀體，其橫截面剖示意圖如圖1所示。實施例2本發(fā)明速溶固體緩蝕劑是由下述質(zhì)量配比的原料合成的主劑合成原料質(zhì)量配比油酸49%、四乙烯五胺26%、大蒜精油20%、阿拉伯膠5%。固體緩蝕劑制備原料質(zhì)量配比主劑80%、四丁基溴化銨20%。本發(fā)明所述的大蒜精油包括二烯丙基硫代磺酸酯和二烯丙基三硫化合物。本發(fā)明所述的速溶固體緩蝕劑的具體制備方法包括如下步驟A、主劑的合成(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入油酸，升溫至140°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至180°C。(2)溫度升溫至180°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至260°C時，恒溫回流反應(yīng)1. 5h。(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至80°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)6h。(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫60°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑。B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得成品。可以直接投入井內(nèi)使用。實施例3本發(fā)明速溶固體緩蝕劑是由下述質(zhì)量配比的原料合成的主劑合成原料質(zhì)量配比油酸45%、四乙烯五胺25 %、大蒜精油20 %、阿拉伯膠10%。固體緩蝕劑制備原料質(zhì)量配比主劑80%、醋酸鈉20%。本發(fā)明所述的大蒜精油包括二烯丙基二硫化合物。本發(fā)明所述的速溶固體緩蝕劑的具體制備方法包括如下步驟A、主劑的合成(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入油酸，升溫至130°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至190°C。
(2)溫度升溫至190°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至280°C時，恒溫回流反 應(yīng)1. 5h。(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至160°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)5h。(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至50°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑。B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得成品?？梢灾苯油度刖畠?nèi)使用。實施例4本發(fā)明速溶固體緩蝕劑是由下述質(zhì)量配比的原料合成的主劑合成原料質(zhì)量配比油酸50%、四乙烯五胺25%、大蒜精油16%、阿拉伯膠8%。固體緩蝕劑制備原料質(zhì)量配比主劑70%、醋酸鈉30%。本發(fā)明所述的大蒜精油主要為二烯丙基三硫化合物。本發(fā)明所述的速溶固體緩蝕劑的具體制備方法包括如下步驟A、主劑的合成(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入油酸，升溫至120°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至160°C。(2)溫度升溫至160°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至250°C時，恒溫回流反應(yīng)lh。(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至85°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)5h。(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至50°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑。B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得成品。可以直接投入井內(nèi)使用。實施例5本發(fā)明速溶固體緩蝕劑是由下述質(zhì)量配比的原料合成的主劑合成原料質(zhì)量配比油酸45%、四乙烯五胺33%、大蒜精油17%、阿拉伯膠5%。固體緩蝕劑制備原料質(zhì)量配比主劑75%、醋酸鈉25%。本發(fā)明所述的大蒜精油包括二烯丙基硫代磺酸酯、二烯丙基三硫化合物和二烯丙基_■硫化合物。本發(fā)明所述的速溶固體緩蝕劑的具體制備方法包括如下步驟A、主劑的合成(I)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入油酸，升溫至150°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至180°C。(2)溫度升溫至180°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至260°C時，恒溫回流反應(yīng)lh。
(3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至85°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng)5h。(4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至60°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑。B、固體緩蝕劑的制備將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得成品?？梢灾苯油度刖畠?nèi)使用。對本發(fā)明實施例5所制備的速溶固體緩蝕劑緩蝕性能測試，具體數(shù)據(jù)參見表I所示 表I不同添加量的速溶固體緩蝕劑的緩蝕性能評價

權(quán)利要求
1.天然氣井速溶固體緩蝕劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比組分合成主劑70 80%、有機鹽20 30% ； 其中，主劑由以下質(zhì)量百分比組分合成油酸45 50%、四乙烯五胺25 33 %、大蒜精油16 20%、阿拉伯膠5 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣井速溶固體緩蝕劑，其特征在于所述的大蒜精油包括二烯丙基硫代磺酸酯、二烯丙基三硫化合物二烯丙基二硫化合物中一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣井速溶固體緩蝕劑，其特征在于所述有機鹽為醋酸鈉 或四丁基溴化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天然氣井速溶固體緩蝕劑，其特征在于主劑的質(zhì)量百分比為75%，有機鹽為醋酸鈉，醋酸鈉的質(zhì)量百分比為25%;主劑由以下質(zhì)量百分比組分合成油酸45%、四乙烯五胺33%、大蒜精油17%、阿拉伯膠5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的天然氣井速溶固體緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 A、主劑的合成 (1)在裝有攪拌器、回流管、溫度計的三口燒瓶中，加入油酸，升溫至120°C— 150°C時，加入四乙烯五胺，攪拌升溫至160°C — 190°C ； (2)溫度升溫至160°C— 190°C時，反應(yīng)體系開始有水分蒸發(fā)出去，隨著水分的蒸發(fā)，反應(yīng)體系的溫度不斷的上升，當(dāng)溫度上升至250— 280°C時，恒溫回流反應(yīng)I一1. 5h ； (3)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至80°C—100°C，加入大蒜精油，恒溫回流反應(yīng) 5— 8h ； (4)關(guān)閉降低加熱套，使反應(yīng)體系自然降溫至40°C— 60°C后，加入阿拉伯膠攪拌均勻，得到棕褐色粘稠液體，即為主劑； B、固體緩蝕劑的制備 將主劑與有機鹽攪拌混勻，注入模具擠壓成型，即得天然氣井速溶固體緩蝕劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述天然氣井速溶固體緩蝕劑為圓形實心柱狀體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然氣井速溶固體緩蝕劑及其制備方法，所述緩蝕劑由以下質(zhì)量百分比組分合成主劑70～80%、有機鹽20～30%；其中，主劑由以下質(zhì)量百分比組分合成油酸45～50%、四乙烯五胺25～33％、大蒜精油16～20％、阿拉伯膠5～10%。其具體制備方法如下首先合成主劑將油酸加入攪拌瓶中，再加入四乙烯五胺、大蒜精油和阿拉伯膠進行反應(yīng)；固體緩蝕劑的制備將合成好的主劑和有機鹽混溶后注入模具擠壓成型即得圓形實心柱狀體成品。本發(fā)明操作簡單，施工方便，綜合緩蝕率高，加藥周期長，極大的延長了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率，且環(huán)保無污染。
文檔編號C23F11/16GK103014718SQ201210580000
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者陳力群, 趙楊帆, 唐樹全, 李強, 劉幫華, 黃雪萍, 李曉蕓, 王軒, 高亮 申請人:陜西馭騰實業(yè)有限公司