[发明专利]降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的方法

说明书

本发明公开了降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的方法，包括：（1）将强氧化性聚合物降解剂溶解于水中，得到强氧化性聚合物降解剂溶液，该降解剂的质量百分比为1%；（2）将硅酸钠和三聚磷酸钠以1~4.6:0.5~2.3的质量比溶解于水中，常温下搅拌十分钟，得到不同配比的(Si‑P)复合缓蚀剂水溶液；（3）将(Si‑P)复合缓蚀剂水溶液用于降低钢材在强氧化性聚合物降解剂溶液中的腐蚀，所述硅酸钠和三聚磷酸钠在强氧化性聚合物降解剂溶液中总的质量百分比为0.15%~0.69%。本发明利用无机缓蚀剂与钢材界面原子间的结合力和吸附作用，在油井管柱表面形成保护膜，有效隔离金属表面与强氧化剂分子接触，降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱的腐蚀，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及油气田开发过程中降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的方法，该方法既能降低腐蚀破坏又能实现环境友好。

背景技术

稠油油田注聚井堵塞机理的大量研究结果表明，造成稠油油田注聚井堵塞的主要原因是聚合物注入地层后与油垢、无机垢相互包裹缠绕，在地层高温高压条件下发生反应，最终形成结构复杂、化学性质稳定的老化变性堵塞物胶团。高分子聚合物通常采用氧化降解的方式使其分子链断裂，降低溶液粘度，从而实现解堵增注的目的。渤海油田聚合物驱采用的聚合物主链均为稳定性较高的碳碳键(C-C)，这种C-C键稳定性极强，只有高温条件反应和强氧化作用才能使其降解，而由于储层温度难以改变，因此只能采用氧化降解的方式使其断裂。

但是，由于其强氧化性，氧化剂在降解聚合物堵塞物的同时会对油井管柱造成严重的腐蚀破坏，限制了强氧化性聚合物降解剂的广泛应用。因此，只有降低强氧化性化合物对钢材的腐蚀，才能拓展其在聚合物降解中的应用。缓蚀剂是一种在腐蚀体系中添加少量即可减缓或防止工程材料腐蚀的化学物质或复合物质，它的用量很小，质量百分比一般为0.1％～1％，但缓蚀效果显著。由于缓蚀剂防腐具有使用设备简单、操作方便、投资小、效果好、见效快、能保护整个系统等特点，缓蚀剂防腐蚀技术在石油化工行业、重型机械行业、能源、冶金等工业部门得到广泛应用。

为保证施工安全，延长油井管柱的使用寿命，扩大强氧化性聚合物降解剂的工业应用，在使用氧化剂作为聚合物降解剂的过程中添加适宜的缓蚀剂，降低其对油井管柱的腐蚀作用，具有很好的研究意义及实用价值。

已有文献报道以及本课题组的研究表明，硅酸钠和三聚磷酸钠属于环境友好型缓蚀剂，且均可以降低强氧化剂对钢材的腐蚀作用，但单独使用时存在两个缺点：第一，用量大，相应的成本高，不利于工业的生产应用；第二，缓蚀性能不稳定。单纯使用其中一种缓蚀剂在钢材表面形成的缓蚀保护膜并非十分致密，阻止侵蚀性离子的效果不佳。

因此，本发明选择环境友好的组分物质硅酸钠和三聚磷酸钠进行复配，利用组分之间的缓蚀协同效应，在降低强氧化性化合物腐蚀性的同时，显著降低缓蚀剂的用量。采用缓蚀剂降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的方法操作简单，成本低，绿色环保。

发明内容

本发明的目的在于提供降低强氧化剂在聚合物降解过程中对油井管柱腐蚀的方法，该方法采取在强氧化剂聚合物降解剂中使用无机缓蚀剂，利用无机缓蚀剂与钢材界面原子间的结合力和吸附作用，在油井管柱表面形成均匀致密的保护膜，有效隔离金属表面与强氧化剂分子接触，从而降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱的腐蚀，解决了强氧化性聚合物降解剂由于油井管柱腐蚀严重而不能广泛应用的问题，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

本发明采用不影响强氧化性聚合物降解剂氧化性的无机盐硅酸钠和三聚磷酸钠，在聚合物降解过程中利用与钢材界面原子间的结合力和吸附作用，在油井管柱表面形成均匀致密的保护膜，达到降低强氧化性聚合物降解剂对油井管柱腐蚀的目的。