本發(fā)明涉及油田化學(xué)防腐技術(shù)領(lǐng)域，尤其是 一種加入含氟表面活性劑的金屬緩蝕劑配方及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

腐蝕嚴(yán)重影響到油田的正常開發(fā)，縮短了油田設(shè)備和集輸管線的使用壽命,造成井下以及地面設(shè)備管線甚至油氣井停產(chǎn)或報(bào)廢。加強(qiáng)該領(lǐng)域的腐蝕與防護(hù)研究,可避免巨大的經(jīng)濟(jì)損失。油田設(shè)備的使用條件主要是承載和環(huán)境,承載流體的電化學(xué)性能、苛刻的使用環(huán)境,使腐蝕成為最主要的破壞形式。油田開采的腐蝕介質(zhì)主要是高溫高壓條件下的H₂S、CO₂、O₂、Cl^-、微生物、水等。隨著油田生產(chǎn)系統(tǒng)腐蝕情況的日益加劇，油田采油、集輸系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了普遍使用緩蝕劑。隨著油田開采技術(shù)的提高，深井高溫井的開發(fā)成了趨勢。有很多高溫井的流體溫度達(dá)到150℃，現(xiàn)用緩蝕劑耐溫性能最高達(dá)到100℃，在150℃時(shí)，基本喪失了緩蝕性能。為了有效控制150℃高溫情況下油田設(shè)備管線的腐蝕，從源頭對高溫狀態(tài)下的金屬設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，提高使用壽命，開展了該項(xiàng)目的研究與應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種加入含氟表面活性劑的金屬緩蝕劑配方及生產(chǎn)工藝，使金屬設(shè)備設(shè)施在150℃高溫情況下，能夠保持緩蝕性能，對金屬進(jìn)行有效防護(hù)，增長設(shè)備維修周期，提高設(shè)備使用壽命。由于氟是所有元素中電負(fù)性最大的，而范德華原子半徑又是除氫以外最小的，且原子極化率又是最低的，氟原子形成的單鍵比碳原子與其它原子形成的單鍵健能大，健長短，導(dǎo)致含氟表面活性劑具有較高的熱穩(wěn)定性和高化學(xué)穩(wěn)定性。將其添加到金屬緩蝕劑中，可以在150℃下，保持緩蝕率大于90%，達(dá)到理想的耐高溫性能。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

加入含氟表面活性劑的金屬緩蝕劑的配方，其各組分的重量百分比配比為：含氟辛酸咪唑啉20%～25%，六次甲基四胺5%～8%,丙炔醇5%，其余為水。

其中，含氟辛酸咪唑啉的合成各組分摩爾比為：辛酸咪唑啉：含氟表面活性劑：三乙胺=1:0.6:0.4。

本發(fā)明所采用的生產(chǎn)工藝為：

（1）、將辛酸咪唑啉、三乙胺按照比例加至反應(yīng)釜內(nèi)，緩慢升溫至55℃，恒溫?cái)嚢瑁?/p>

（2）、按比例往反應(yīng)釜內(nèi)滴加含氟表面活性劑，滴加完畢后，恒溫?cái)嚢?0小時(shí)，結(jié)束反應(yīng)，得到含氟辛酸咪唑啉，取樣檢驗(yàn)；

（3）、將上述含氟辛酸咪唑啉、六次甲基四胺、丙炔醇、水按照比例投入反應(yīng)釜中，升溫至45℃，攪拌2小時(shí)至均勻溶液，自然降溫，最終產(chǎn)物為具有抗高溫性能的一種加入含氟表面活性劑的金屬緩蝕劑。

依照此工藝所得的抗高溫含氟金屬緩蝕劑的主要物化參數(shù)（見圖1）。

含氟辛酸咪唑啉合成反應(yīng)方程式（見圖2）。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是：

（1）、由于合成了含氟辛酸咪唑啉，該金屬緩蝕劑最顯著的特點(diǎn)就是耐溫性，在150℃環(huán)境下，緩蝕率可達(dá)到90%以上，而一般金屬緩蝕劑在150℃時(shí)的緩蝕率只能達(dá)到20%；

（2）、該金屬緩蝕劑是復(fù)配型藥劑，可產(chǎn)生協(xié)同作用，具有緩蝕、防垢、殺菌多種效果，一劑多能；

（3）、該金屬緩蝕劑可以形成穩(wěn)定致密的層吸附膜，緊緊地粘附在金屬表面，有效保護(hù)金屬表層，有效防護(hù)周期長；

（4）、生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)率高、成本低、易降解、無毒無公害安全環(huán)保，使用方便；

（5）、對高腐蝕性、高礦化度液體具有顯著的緩蝕效果，對溫度、礦化度、酸性的適應(yīng)性優(yōu)于常規(guī)緩蝕劑；

（6）、適用于深井高溫井的設(shè)備管線防護(hù)，是油田高溫井開發(fā)的理想防腐產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為本發(fā)明緩蝕劑的主要物化參數(shù)圖；

圖2為本發(fā)明含氟辛酸咪唑啉合成反應(yīng)方程式圖。

具體實(shí)施方式

1.靜態(tài)掛片試驗(yàn)：

掛片處理參照中國石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SHCG40-2012《油田采出水處理用緩蝕劑技術(shù)要求》。在腐蝕體系中加人緩蝕劑，放入掛片，計(jì)算腐蝕速率和緩蝕率。

試驗(yàn)條件：150℃，掛片時(shí)間7天，加藥濃度30ppm。

結(jié)果：含氟金屬緩蝕劑表現(xiàn)出了較好的緩蝕效果，腐蝕速率0.0275mm/a，緩蝕率92%。

2.配伍性試驗(yàn)

(1)、與阻垢劑配伍性：將30ppm的含氟金屬緩蝕劑與阻垢劑分別加入到腐蝕介質(zhì)中，以確定含氟金屬緩蝕劑有無抵消各處理劑效果的作用及各處理劑有無抵消含氟金屬緩蝕劑效果的作用。阻垢率評價(jià)采用中國石油化工集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q／SH 0356-2010《油田采出水用防垢劑技術(shù)要求》。

結(jié)果：加入含氟金屬緩蝕劑時(shí)，阻垢率增加5%。這表明含氟金屬緩蝕劑不影響在用阻垢劑的阻垢效果，同時(shí)與阻垢劑具有協(xié)同效果，增強(qiáng)了阻垢效果。

(2)、與破乳劑配伍性：分別在2支50mL的具塞比色管中加入50mL腐蝕介質(zhì)和49mL腐蝕介質(zhì)及1mL含氟金屬緩蝕劑，再分別加入100ppm現(xiàn)場在用的破乳劑，振蕩100次，靜置1min，3min，5min，10min后觀察油相、水相及油水界面的情況并讀取相應(yīng)的體積。

結(jié)果：加入含氟金屬緩蝕劑后出水量保持不變，沒有影響破乳劑效果，不產(chǎn)生乳化層。表明該產(chǎn)品不會影響原油破乳。

現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果：該藥劑廣泛應(yīng)用于勝利油田、長慶油田、吐哈油田、塔河油田，對于油田套管、油管的防腐做出了杰出貢獻(xiàn)，保障了經(jīng)常穿孔的管線正常運(yùn)行，獲得用戶一致好評。應(yīng)用實(shí)例：吐哈油田的油井一般都在3000米以上，井筒流體溫度可達(dá)150℃，同時(shí)含硫化氫、二氧化碳摩爾百分比較高，該含氟金屬緩蝕劑在吐哈油田使用了一年（2014.2-2015.2），高溫油井套管及油水輸送管線沒有腐蝕穿孔現(xiàn)象，也沒有出現(xiàn)因腐蝕而引起的停產(chǎn)檢修事件，現(xiàn)場工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)保持穩(wěn)定，緩蝕率高達(dá)90.0％。這充分說明該含氟金屬緩蝕劑評價(jià)方法的有效性和適用性，同時(shí)也表明該含氟金屬緩蝕劑對高溫油井的腐蝕防護(hù)非常有效，能滿足油田高溫井設(shè)備設(shè)施的防護(hù)需要。