[发明专利]一种抑制H2S/CO2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属腐蚀抑制领域，更具体地说是涉及到一种抑制H₂S/CO₂腐蚀的缓蚀剂及其制备方法，特别适用于抑制油气田的H₂S/CO₂腐蚀。

背景技术

油气田开发过程中，油气中含有的CO₂、H₂S等腐蚀介质，与地层水、凝析水的共同作用，是导致油气井开采和输送过程中金属材料破坏的主要原因之一。随着石油天然气工业的快速发展，同时含CO₂、H₂S等多种腐蚀介质共存的油气田相继出现，由此引起的事故越来越严重，并且造成巨大的经济损失和严重的社会后果。目前主要防腐措施有三种：选择耐蚀材料、加注缓蚀剂和使用内壁涂层或衬里，其中采用加注缓蚀剂是一种经济、有效而且通用性强的金属腐蚀控制方法，特别适合在油气井及集输系统中使用。

CN1052151A公开了一种用于集输管线和污水处理站的十七烯基咪唑啉油田缓蚀剂，但其使用量大，效率低，成本高。CN1277240A公开了一种由咪唑啉含硫衍生物、烷基磷酸酯、炔醇、非离子表面活性剂和溶剂组成的抗CO₂腐蚀缓蚀剂。CN1277241A公开了一种由咪唑啉季铵化衍生物、炔醇、碱金属碘化物和溶剂组成的缓蚀剂。CN1410595A公开了一种由松香胺、单元酸、硫脲及硫脲衍生物和溶剂组成的抑制CO₂腐蚀的缓蚀剂。CN1818138A公开了一种由油酸咪唑啉、硫脲、聚氧乙烯醚和溶剂组成的控制CO₂腐蚀的缓蚀剂。上述缓蚀剂主要是抑制金属材料在油气田含CO₂环境中的CO₂腐蚀，但对于H₂S的腐蚀问题没有涉及。CN1966774A公开了一种由咪唑啉季胺化合物、烷基醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和异丙醇组成的抑制油气田开采、集输过程伴生H₂S与CO₂腐蚀的缓蚀剂，但该缓蚀剂中咪唑啉季胺化合物的制备繁琐，缓蚀剂在100℃以上和较高压力环境下的缓蚀效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制油气田H₂S/CO₂腐蚀的新型缓蚀剂及其制备方法，该缓蚀剂能在含H₂S和CO₂环境中抑制金属表面的腐蚀，且具有良好的金属表面成膜性能。

本发明提供了一种抑制H₂S/CO₂腐蚀的缓蚀剂，其组成和含量如下：

(A)咪唑烷硫酮衍生物          10重量％～60重量％

(B)炔醇                      5重量％～20重量％

(C)表面活性剂                1重量％～10重量％

(D)溶剂                      10重量％～60重量％

以缓蚀剂总重量计。

其中，所述咪唑烷硫酮衍生物的结构通式如式(1)所示：

式中，R为C₁₀～C₂₀烷基或烯基；所述咪唑烷硫酮衍生物的含量优选为25重量％～55重量％。

所述炔醇与咪唑烷硫酮衍生物具有缓蚀协同作用，能显著提高缓蚀剂的缓蚀性能，所述炔醇为C₃～C₆炔醇中的任意一种，优选丙炔醇和丁炔醇中的任意一种。

所述表面活性剂为聚氧乙烯醚，含量为1重量％～10重量％，优选为3重量％～8重量％。

所述溶剂是水、甲醇、乙醇、异丙醇和C₄～C₁₀烷基醇中任意一种或一种以上混合物，优选水、乙醇和异丙醇中任意一种或两种，溶剂的含量为10重量％～50重量％，优选为25重量％～55重量％。

本发明还提供了一种所述缓蚀剂的制备方法，其特征在于：

(a)咪唑烷硫酮衍生物的制备：