專利名稱：一種油氣田pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高含CO2油氣田油氣井和集輸管線 的腐蝕防護(hù)的油氣田PH 調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的制備方法。
背景技術(shù)：
在石油天然氣的開采過程中，CO2腐蝕是油氣井管柱和集輸管線、設(shè)備遇到的最普遍的腐蝕形式之一。濕氣中混和的CO2會降低地層產(chǎn)出液和凝析水的pH值，促進(jìn)陰極析氫反應(yīng)，是加速管線頂部腐蝕的重要因素。使用PH值調(diào)節(jié)劑是含二氧化碳天然氣開采中常用的腐蝕防護(hù)措施之一。在管道中加入堿性物質(zhì)，將地層產(chǎn)出液或凝析水中二氧化碳溶解形成的碳酸、醋酸等揮發(fā)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(chǎn)出液和凝析水中的溶解，提高介質(zhì)的PH值，降低頂部腐蝕、局部腐蝕風(fēng)險。氫氧化鈉、胺(氨)類化合物可以作為有效的PH值調(diào)節(jié)劑。比如N-2-甲基二乙醇胺(MDEA)的使用就可以明顯降低濕氣管道頂部腐蝕，其效果甚至優(yōu)于使用液相緩蝕劑。但在使用中所帶來的結(jié)垢問題，是制約PH調(diào)節(jié)劑在油氣田產(chǎn)出液中推廣使用的一個重要因
ο反應(yīng)機(jī)理如下
CO2 +H2O^HCO3 +H+(1)
HCO3 <"> CO33" +H+(2)
Ca2++CO『《 CaCO3(3)
氫氧化鈉為一種強(qiáng)堿，易與地層產(chǎn)出液或凝析水中碳酸氫根反應(yīng)生成碳酸根，進(jìn)而導(dǎo)致體系中出現(xiàn)沉淀；甲基二乙醇胺(MDEA)為叔胺，呈現(xiàn)弱堿性，能夠結(jié)合水溶液中的氫離子，形成質(zhì)子化合物，故在基液中加入MDEA后上述三個反應(yīng)皆向右移動，導(dǎo)致沉淀的出現(xiàn)。 溫度升高時，結(jié)垢量的減少除了與垢的溶解加速有關(guān)，還與下反應(yīng)逆向進(jìn)行有關(guān)。
MDEA +H+ MDEAH +因此，pH調(diào)節(jié)劑在現(xiàn)場使用過程中，往往與有機(jī)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，并使現(xiàn)場的加藥工藝和過程控制復(fù)雜化。因此，在現(xiàn)場使用的過程中，配伍性好、適應(yīng)性廣、既能具有PH調(diào)節(jié)能力又兼具螯合阻垢性能的調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑更能夠發(fā)揮良好的腐蝕防護(hù)作用，同時也不影響其他化學(xué)藥劑的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護(hù)，具有適應(yīng)性廣、溶解性好、配伍性好、PH調(diào)節(jié)能力和無機(jī)垢螯合溶解性能優(yōu)良的PH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種油氣田pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的制備方法，具體包括以下步驟首先，將無機(jī)堿配制濃度為15 - 30%的無機(jī)堿溶液，降溫至室溫后，依次加入依次有機(jī)胺和有機(jī)酸加，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)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(diào)劑穩(wěn)定劑；其中有機(jī)胺無機(jī)堿有機(jī)酸的摩爾比為1. 0 :0. 5 — 1. 5 2. 5 - 5. 0。進(jìn)一步，所述有機(jī)胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺。進(jìn)一步，所述有機(jī)酸為氯乙酸。 進(jìn)一步，所述無機(jī)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所提供的油氣田pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑能夠用于高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護(hù)，具有PH調(diào)節(jié)能力好、水溶性好、與地層水配伍性能好， 不產(chǎn)生沉淀。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明；這些實施例并不是用來以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
配制濃度為15%的氫氧化鈉溶液，降溫至室溫后依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、二乙烯三胺，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)4.0小時，得到二乙烯三胺四乙酸鈉鹽溶液，所得 PH調(diào)節(jié)穩(wěn)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
配制濃度為30%的氫氧化鉀溶液，降溫至室溫后依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、三乙烯四胺，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)5. 5小時，得到三乙烯四胺四乙酸鉀鹽溶液，所得 PH調(diào)節(jié)穩(wěn)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
配制濃度為25%的氫氧化鈉溶液，降溫至室溫后依次加入與氫氧化鉀等摩爾的氯乙酸、二乙烯三胺，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)7.0小時，得到四乙烯五胺四乙酸鈉鹽溶液，所得 PH調(diào)節(jié)穩(wěn)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
配制濃度為30%的氫氧化鉀溶液，降溫至室溫后依次加入與氫氧化鈉等摩爾的氯乙酸、多乙烯多胺，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)8. 0小時，得到多乙烯多胺四乙酸鉀鹽溶液，所得 PH調(diào)節(jié)穩(wěn)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(fā)明PH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的酸堿調(diào)節(jié)能力，阻垢能力與復(fù)配性能。)、pH調(diào)節(jié)能力測試
實驗介質(zhì)所用基液為模擬水與乙二醇按質(zhì)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(quán)利要求
1.一種油氣田PH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟首先，配制濃度為15 - 30%的無機(jī)堿溶液，降溫至室溫后，依次加入無機(jī)堿、有機(jī)胺和有機(jī)酸，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)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(diào)劑穩(wěn)定劑；其中有機(jī)胺無機(jī)堿有機(jī)酸的摩爾比為1. 0 0.5 - 1.5 2. 5 — 5. 0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)酸為氯乙酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的制備方法，其特征在于，所述無機(jī)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護(hù)的油氣田pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑的制備方法，具體包括以下步驟首先，將制濃度為15－30%的無機(jī)堿溶液，降溫至室溫后，依次加入依次無機(jī)堿、有機(jī)胺和有機(jī)酸加，冷卻至室溫后攪拌反應(yīng)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(diào)劑穩(wěn)定劑；其中有機(jī)胺無機(jī)堿有機(jī)酸的摩爾比為1.00.5－1.52.5－5.0。本發(fā)明所提供的油氣田pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑能夠用于高含CO2油氣田油氣井和集輸管線的腐蝕防護(hù)，具有pH調(diào)節(jié)能力好、水溶性好、與地層水配伍性能好，不產(chǎn)生沉淀。
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(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)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(xué)