一种具有驱油作用的缓蚀剂
技术领域
本发明涉及石油开采中的油水集输管线腐蚀领域,具体为一种具有驱油作用的缓蚀剂。
背景技术
油田地面输水管线、注水井注水管线的腐蚀现象较为普遍,主要原因是绝大部分的污水来自油田地层采出水,水温高、矿化度高,富含各种腐蚀、结垢型离子和气体。严重腐蚀的管线及设备会出现物理、力学、性能的改变,管壁变薄、穿孔、刺漏等问题导致整个注水***的混乱,甚至会出现污水泄漏和环保安全隐患问题,危害极大。
由于输水管线和注水管线基本上都是金属材质,往回注污水中加入金属缓蚀剂,避免或减缓回注污水对管线的腐蚀是简单经济、切实可行的技术手段之一。目前常用的金属缓蚀剂按其化学成分,可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和聚合物类缓蚀剂。其中无机缓蚀剂以氧化性缓蚀剂为主,如铬酸盐、硅酸盐、聚膦酸盐等,缓蚀剂在金属表面形成难溶化合物,使金属钝化。有机缓蚀剂和聚合物类缓蚀剂则是通过和金属间的吸附达到缓蚀作用。常用的有机缓蚀剂包括膦酸(盐)、膦羧酸、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。
缓蚀剂价格昂贵,常用的缓蚀剂HEDP羟基乙叉二磷酸盐、ATMP氨基三甲叉磷酸盐、EDTMP乙二胺四甲叉磷酸盐、DTPMP二乙烯三胺五甲叉磷酸盐、聚磷酸盐等,由于碳链太短没有表面活性。带有长烷基链的磷酸盐缓释剂虽然略有表面活性,但远远达不到驱油所需的超低界面张力,且长烷基链磷酸盐缓释剂缓释性能不如常规缓释剂。以上缓蚀剂进入油层后,不能在油层中起到驱油作用,造成浪费,即应用过程中利用率低,经济效益差。缓蚀剂随回注水流经输水和注水管线,起到防护管线腐蚀的作用,最后随回注污水注入油层,无法回收再利用,由于现有的缓蚀剂只是对流经的金属管线起到缓蚀作用,没有其他功用,因此最终随回注污水注入油层的缓蚀剂,对油层而言实际上是一种无用组分,属于无谓消耗和浪费。
发明内容
本发明针对背景技术中的相关问题,提供一种具有驱油作用的缓蚀剂。
本发明的一种具有驱油作用的缓蚀剂,由以下重量份的组分组成:
烷基膦酸盐缓蚀剂1份,
烷醇酰胺类表面活性剂1~2份,
羧基甜菜碱类表面活性剂1~3份,
自来水1~2份。
其中,烷基膦酸盐缓蚀剂具有一定的表面活性,但不能达到驱油所需要的超低界面张力,必须和其它表面活性剂复配才能形成超低界面张力,烷醇酰胺类表面活性剂及羧基甜菜碱类表面活性剂和烷基膦酸缓蚀剂复配得到超低界面张力。
该缓蚀剂的制备方法为按照原料配比称量所需原料组分,在合适的容器中将自来水、烷基磷酸盐缓蚀剂、烷醇酰胺类表面活性剂、羧基甜菜碱类表面活性剂混合搅拌均匀即得。
进一步,所述烷基膦酸盐缓蚀剂为1-R-1-甲基乙膦酸盐或1-R-1-甲基丙膦酸盐;
其中,R为十二酰胺基、C8-C18烷基中的一种。
更进一步地,所述1-R-1-甲基乙膦酸盐为钠盐或钾盐。
更进一步地,所述1-R-1-甲基丙膦酸盐为钠盐或钾盐。
进一步,所述烷醇酰胺类表面活性剂可以是月桂酸二乙醇酰胺、棕榈酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、椰油二乙醇酰胺中的一种或几种的组合。
进一步,所述羧基甜菜碱类表面活性剂可以是油酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酸酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种或几种的组合。
进一步,该缓蚀剂的使用方法为采用油田回注水配置所述缓蚀剂,配置浓度为0.1~0.3‰;将配置好的溶液从注水泵站注入到油层,可以保护注水泵站之后的地面管线、井下管柱和工具不受注入水腐蚀,而且注入油层后能够提高注水驱油效果,增加油井产量。
本发明的有益效果:
本发明创造所述的具有驱油作用的缓蚀剂相比传统缓蚀剂的缓蚀作用得到增强,同时具备的驱油作用提高了注水开发油层的原油采收率,相比现有缓蚀剂经管线注入油层的无效浪费,本发明缓蚀剂的利用率、经济效益优势明显。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明用到的原料均为市购产品。
实施例1:
(1)原料:1-十二酰胺基-1-甲基乙膦酸钠,棕榈酸二乙醇酰胺,月桂酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂均为市售工业品;实验用水为:现场水,取自大港油田小集油田回注污水,污水总矿化度18341mg/L,主要离子检测结果见表1;实验用油为:大港油田小集油田某油井经脱水脱气处理后的原油。
表1小集油田污水主要离子检测结果(单位,mg/L)
(2)缓蚀剂的制备:自来水20g,1-十二酰胺基-1-甲基乙膦酸钠10g,棕榈酸二乙醇酰胺10g,月桂酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂20g;在合适容器中将上述各组分成分混合并搅拌均匀(无特定加入顺序),得到混合溶液,即为本产品具有驱油作用的缓蚀剂。
(3)金属挂片腐蚀速率评价:实验评价方法严格按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0026-2006《水腐蚀性测试方法》执行。实验温度40℃,试验周期120h。采用动态暴露法,两组动态水试验介质分别为原始现场水、加入0.5‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水,现场水取样时间与试验时间间隔小于24小时。试验结果:原始现场水对金属挂片的腐蚀速率0.1526mm/a;加入1‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水对金属挂片的腐蚀速率0.0039mm/a,满足标准SY/T 0026-2006要求(腐蚀速率<0.076mm/a)。
(4)驱油能力评价:用现场水配制3‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水溶液,利用Texas-500TM旋转滴超低界面张力仪(科诺,美国)测试油水界面张力值为0.002mN/m,可以达到驱油所需的超低界面张力。
实施例2:
(1)原料:1-十二酰胺基-1-甲基丙膦酸钠,月桂酸二乙醇酰胺,椰油酰胺丙基甜菜碱表面活性剂均为市售工业品;实验用水为:现场水,水质指标同实施例1;实验用油为:大港油田小集油田某油井经脱水脱气处理后的原油。
(2)缓蚀剂的制备:1-十二酰胺基-1-甲基丙膦酸钠10g,月桂酸二乙醇酰胺20g,椰油酰胺丙基甜菜碱表面活性剂30g,自来水20g;在合适容器中将上述各组分成分混合并搅拌均匀(无特定加入顺序),得到混合溶液,即为本产品具有驱油作用的缓蚀剂。
(3)金属挂片腐蚀速率评价:实验评价方法严格按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0026-2006《水腐蚀性测试方法》执行。实验温度50℃,试验周期120h。采用动态暴露法,两组动态水试验介质分别为原始现场水、加入0.3‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水,现场水取样时间与试验时间间隔小于24小时。试验结果:原始现场水对金属挂片的腐蚀速率0.158mm/a;加入1‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水对金属挂片的腐蚀速率0.0054mm/a,满足标准SY/T 0026-2006要求;
(4)驱油能力评价:用现场水配制3‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水溶液,利用Texas-500TM旋转滴超低界面张力仪(科诺,美国)测试油水界面张力值为0.0005mN/m,可以达到驱油所需的超低界面张力。
实施例3:
(1)原料:1-十二酰胺基-1-甲基丙膦酸钠,月桂酸二乙醇酰胺,椰油酰胺丙基甜菜碱表面活性剂均为市售工业品;实验用水为:现场水,水质指标同实施例1;实验用油为:大港油田小集油田某油井经脱水脱气处理后的原油。
(2)缓蚀剂的制备:1—十二酰胺基—1—甲基乙膦酸钠10g,月桂酸二乙醇酰胺10g,椰油酰胺丙基甜菜碱表面活性剂10g,自来水10g;在合适容器中将上述各组分成分混合并搅拌均匀(无特定加入顺序),得到混合溶液,即为本产品具有驱油作用的缓蚀剂。
(3)金属挂片腐蚀速率评价:实验评价方法严格按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0026-2006《水腐蚀性测试方法》执行。实验温度50℃,试验周期120h。采用动态暴露法,两组动态水试验介质分别为原始现场水、加入0.3‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水,现场水取样时间与试验时间间隔小于24小时。试验结果:原始现场水对金属挂片的腐蚀速率0.158mm/a;加入1‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水对金属挂片的腐蚀速率0.0054mm/a,满足标准SY/T 0026-2006要求;
(4)驱油能力评价:用现场水配制3‰质量浓度的本发明缓蚀剂的现场水溶液,利用Texas-500TM旋转滴超低界面张力仪(科诺,美国)测试油水界面张力值为0.0005mN/m,可以达到驱油所需的超低界面张力。
对比例
现有技术中,常见的缓蚀剂为有机磷酸盐缓蚀剂,具体为羟基乙叉二膦酸四钠(HEDP.Na4)。金属挂片腐蚀速率评价:实验评价方法严格按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0026-2006《水腐蚀性测试方法》执行。实验温度50℃,试验周期120h。采用动态暴露法,两组动态水试验介质分别为原始现场水、加入0.3‰质量浓度的HEDP.Na4缓蚀剂的现场水,现场水取样时间与试验时间间隔小于24小时。试验结果:原始现场水对金属挂片的腐蚀速率0.158mm/a;加入0.3‰质量浓度的HEDP.Na4缓蚀剂的现场水对金属挂片的腐蚀速率0.0105mm/a,满足标准SY/T 0026-2006要求,但腐蚀速率大于本发明产品,缓释效果不如本发明;驱油能力评价:配制加入0.3‰质量浓度的HEDP.Na4缓蚀剂的现场水溶液,利用Texas-500TM旋转滴超低界面张力仪测试油水界面张力值为26mN/m,远大于本发明溶液的界面张力,没有驱油作用。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。