一種油氣田pH調節穩定劑的製備方法
2023-06-16 22:07:26 1
專利名稱：一種油氣田pH調節穩定劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種用於高含CO2油氣田油氣井和集輸管線 的腐蝕防護的油氣田PH 調節穩定劑的製備方法。
背景技術：
在石油天然氣的開採過程中，CO2腐蝕是油氣井管柱和集輸管線、設備遇到的最普遍的腐蝕形式之一。溼氣中混和的CO2會降低地層產出液和凝析水的pH值，促進陰極析氫反應，是加速管線頂部腐蝕的重要因素。使用PH值調節劑是含二氧化碳天然氣開採中常用的腐蝕防護措施之一。在管道中加入鹼性物質，將地層產出液或凝析水中二氧化碳溶解形成的碳酸、醋酸等揮發性酸中和為鹽類，可有效降低這些酸性氣體在蒸汽中的分壓，減少在地層產出液和凝析水中的溶解，提高介質的PH值，降低頂部腐蝕、局部腐蝕風險。氫氧化鈉、胺(氨)類化合物可以作為有效的PH值調節劑。比如N-2-甲基二乙醇胺(MDEA)的使用就可以明顯降低溼氣管道頂部腐蝕，其效果甚至優於使用液相緩蝕劑。但在使用中所帶來的結垢問題，是制約PH調節劑在油氣田產出液中推廣使用的一個重要因
ο反應機理如下
CO2 +H2O^HCO3 +H+(1)
HCO3 CO33" +H+(2)
Ca2++CO『《 CaCO3(3)
氫氧化鈉為一種強鹼，易與地層產出液或凝析水中碳酸氫根反應生成碳酸根，進而導致體系中出現沉澱；甲基二乙醇胺(MDEA)為叔胺，呈現弱鹼性，能夠結合水溶液中的氫離子，形成質子化合物，故在基液中加入MDEA後上述三個反應皆向右移動，導致沉澱的出現。 溫度升高時，結垢量的減少除了與垢的溶解加速有關，還與下反應逆向進行有關。
MDEA +H+ MDEAH +因此，pH調節劑在現場使用過程中，往往與有機磷酸等阻垢劑配合使用，一定程度上影響了各種藥劑的使用效果，並使現場的加藥工藝和過程控制複雜化。因此，在現場使用的過程中，配伍性好、適應性廣、既能具有PH調節能力又兼具螯合阻垢性能的調節穩定劑更能夠發揮良好的腐蝕防護作用，同時也不影響其他化學藥劑的使用性能。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種用於高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護，具有適應性廣、溶解性好、配伍性好、PH調節能力和無機垢螯合溶解性能優良的PH調節穩定劑。本發明的技術方案是一種油氣田pH調節穩定劑的製備方法，具體包括以下步驟首先，將無機鹼配製濃度為15 - 30%的無機鹼溶液，降溫至室溫後，依次加入依次有機胺和有機酸加，冷卻至室溫後攪拌反應4. 0 — 8. 0h，得到流動性較好的均一液體的多胺乙酸鈉鹽溶液即PH調劑穩定劑；其中有機胺無機鹼有機酸的摩爾比為1. 0 :0. 5 — 1. 5 2. 5 - 5. 0。進一步，所述有機胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺。進一步，所述有機酸為氯乙酸。 進一步，所述無機鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。本發明的有益效果是本發明所提供的油氣田pH調節穩定劑能夠用於高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護，具有PH調節能力好、水溶性好、與地層水配伍性能好， 不產生沉澱。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明；這些實施例並不是用來以任何方式限制本發明的範圍。
實施例1
配製濃度為15%的氫氧化鈉溶液，降溫至室溫後依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、二乙烯三胺，冷卻至室溫後攪拌反應4.0小時，得到二乙烯三胺四乙酸鈉鹽溶液，所得 PH調節穩定劑為流動性較好的均一透明液體，其中、二乙烯三胺氫氧化鈉氯乙酸的摩爾比為 1. 0 0. 5 2. 5。實施例2
配製濃度為30%的氫氧化鉀溶液，降溫至室溫後依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、三乙烯四胺，冷卻至室溫後攪拌反應5. 5小時，得到三乙烯四胺四乙酸鉀鹽溶液，所得 PH調節穩定劑為流動性較好的均一透明液體，其中，三乙烯四胺氫氧化鈉氯乙酸的摩爾比為 1. 0 0. 75 2. 5 — 3. 5。實施例3
配製濃度為25%的氫氧化鈉溶液，降溫至室溫後依次加入與氫氧化鉀等摩爾的氯乙酸、二乙烯三胺，冷卻至室溫後攪拌反應7.0小時，得到四乙烯五胺四乙酸鈉鹽溶液，所得 PH調節穩定劑為流動性較好的均一透明液體，其中，二乙烯三胺氫氧化鉀氯乙酸的摩爾比為 1. 0 1. 15 4. 0。實施例4
配製濃度為30%的氫氧化鉀溶液，降溫至室溫後依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、多乙烯多胺，冷卻至室溫後攪拌反應8. 0小時，得到多乙烯多胺四乙酸鉀鹽溶液，所得 PH調節穩定劑為流動性較好的均一透明液體，其中，多乙烯多胺氫氧化鉀氯乙酸的摩爾比為 1. 0 1. 5 5. 0。實施例5
對比測試了氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、甲基二乙醇胺(MDEA)，以及本發明PH調節穩定劑的酸鹼調節能力，阻垢能力與復配性能。)、pH調節能力測試
實驗介質所用基液為模擬水與乙二醇按質量比1:1混合的溶液，模擬水成分見表1。表1模擬水溶液離子含量
權利要求
1.一種油氣田PH調節穩定劑的製備方法，其特徵在於，具體包括以下步驟首先，配製濃度為15 - 30%的無機鹼溶液，降溫至室溫後，依次加入無機鹼、有機胺和有機酸，冷卻至室溫後攪拌反應4.0 — 8. 0h，得到流動性較好的均一液體的多胺乙酸鈉鹽溶液即pH調劑穩定劑；其中有機胺無機鹼有機酸的摩爾比為1. 0 0.5 - 1.5 2. 5 — 5. 0。
2.根據權利要求1所述的的製備方法，其特徵在於，所述有機胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺。
3.根據權利要求1所述的的製備方法，其特徵在於，所述有機酸為氯乙酸。
4.根據權利要求1所述的的製備方法，其特徵在於，所述無機鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
全文摘要
本發明涉及一種用於高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護的油氣田pH調節穩定劑的製備方法，具體包括以下步驟首先，將制濃度為15－30%的無機鹼溶液，降溫至室溫後，依次加入依次無機鹼、有機胺和有機酸加，冷卻至室溫後攪拌反應4.0－8.0h，得到流動性較好的均一液體的多胺乙酸鈉鹽溶液即pH調劑穩定劑；其中有機胺無機鹼有機酸的摩爾比為1.00.5－1.52.5－5.0。本發明所提供的油氣田pH調節穩定劑能夠用於高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護，具有pH調節能力好、水溶性好、與地層水配伍性能好，不產生沉澱。
文檔編號C09K8/54GK102321462SQ201110159030
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者吳偉平, 張雷, 許立寧, 路民旭, 黃金營 申請人:北京科技大學