一種用于酸性高溫氣田水的緩蝕阻垢劑、制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于酸性高溫氣井排水采氣及氣田水輸送處理的緩蝕阻垢劑、審U 備方法及應(yīng)用，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為提高氣田的采收率，實(shí)現(xiàn)老氣田的穩(wěn)產(chǎn)和復(fù)產(chǎn)，氣田普遍采用泡沫排水、增壓氣 舉排水和電潛累排水等排水采氣工藝生產(chǎn)。由于氣田水中含有大量Ca2\Mg2\W〇3、S〇4 2和 Cl等結(jié)垢與腐蝕性離子及HzS和C〇2等酸性溶解性氣體，礦化度高、腐蝕性強(qiáng)。在排水采氣 及氣田水輸送處理過(guò)程中，氣田水隨天然氣從高壓地層采出至地面系統(tǒng)，由于系統(tǒng)壓力和 溫度下降，大量HzS和C〇2溶解氣體從水中逸出，抑值上升，原平衡條件發(fā)生變化，極易形成 碳酸鹽和硫酸鹽沉淀，并借助少量泥砂和腐蝕產(chǎn)物等晶核附著管道內(nèi)壁，造成地面設(shè)備及 輸送管線(xiàn)結(jié)垢堵塞。特別是酸性氣田高溫產(chǎn)水氣井排水采氣，由于氣田水溫度高，含有大量 HzS和C〇2酸性氣體，地面設(shè)備及輸送管線(xiàn)的結(jié)垢與腐蝕問(wèn)題更加嚴(yán)重。結(jié)垢和腐蝕不僅造 成地面分離、冷卻、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)堵塞，冷卻設(shè)備無(wú)法達(dá)到降溫效果，氣田水轉(zhuǎn)運(yùn)累等設(shè)備 無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，氣田水管輸能力下降，還因設(shè)備腐蝕穿孔和爆管帶來(lái)了安全和環(huán)保問(wèn)題，給 氣井排水采氣和氣田水處理造成了嚴(yán)重影響和危害。為解決酸性高溫氣田水的結(jié)垢與腐蝕 問(wèn)題，氣田采取了加注緩蝕阻垢劑、安裝強(qiáng)磁防垢裝置、定期化學(xué)清洗除垢和更換金屬管線(xiàn) 等多種防護(hù)措施，但由于現(xiàn)有常用緩蝕阻垢劑在高溫條件下的阻垢和防腐效果較差，強(qiáng)磁 防垢基本無(wú)效，長(zhǎng)期加注酸洗除垢劑又會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和管線(xiàn)造成嚴(yán)重腐蝕，均無(wú)法滿(mǎn)足酸 性高溫氣田水的防腐防垢需要，迫切需要研究出一種適合酸性高溫氣田水的緩蝕阻垢劑產(chǎn) 品D
[0003] 目前國(guó)內(nèi)外科研院所及公司已申請(qǐng)了大量緩蝕阻垢劑發(fā)明專(zhuān)利，如：一種用于水 處理的組合物（CN101565244A)、一種環(huán)保型緩蝕阻垢劑及其制備方法（CN102745824A)、 一種油田阻垢劑及其制備方法和應(yīng)用（申請(qǐng)?zhí)?01210209855. 6)、一種油氣井井下用耐鹽 型緩蝕阻垢劑及其制備方法（申請(qǐng)?zhí)?01310597223. 6)、一種油田水復(fù)合型阻垢劑的制備 方法（CN102616945A)、一種油田回注水專(zhuān)用緩蝕阻垢劑及其制備方法（CN102167450A和 CN102344790A)。本發(fā)明人通過(guò)對(duì)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案的應(yīng)用【背景技術(shù)】進(jìn)行了研究， 發(fā)現(xiàn)上述緩蝕阻垢劑主要是針對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和油田回注水處理系統(tǒng)的結(jié)垢和腐 蝕的控制，而針對(duì)HzS和C〇2含量高的酸性氣田高溫氣井排水采氣及氣田水處理的緩蝕阻垢 劑研究設(shè)及較少。本發(fā)明設(shè)及的氣田水水質(zhì)及環(huán)境條件較上述現(xiàn)有技術(shù)中所述的工業(yè)循環(huán) 冷卻水和油田回注水的水質(zhì)組成更為復(fù)雜，HzS和C〇2等酸性氣體含量更高，結(jié)垢和腐蝕性 更強(qiáng)。而且氣田水結(jié)垢與油田水結(jié)垢的影響因素有所不同：油田回注水結(jié)垢的主要原因是 由于地面回注水與回注井地層水的配伍性差，W及回注過(guò)程中的壓力和溫度條件變化；而 氣田水結(jié)垢的主要原因是由于氣井排水采氣及氣田水輸送過(guò)程中，系統(tǒng)壓力和溫度下降， 大量HzS和C〇2等溶解的氣體從水中逸出，抑值升高，使原化學(xué)平衡條件遭到破壞而致。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在W下問(wèn)題：現(xiàn)有技術(shù) 的緩蝕阻垢劑產(chǎn)品對(duì)于本發(fā)明專(zhuān)利設(shè)及的酸性高溫氣田水的適用性較差，高溫條件下的阻 垢和緩蝕率較低，達(dá)不到防腐防垢要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種用于酸性高溫氣田水的緩蝕阻垢劑。
[0006] 具體而言，包括W下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明第一方面提供一種用于酸性高溫氣田水的緩蝕阻垢劑，該緩蝕阻垢劑包括 W下重量百分比的組分： 陽(yáng)00引 2-麟酸基下燒-1，2, 4- S簇酸水溶液，10 %~35 % ;
[0009] 徑基乙叉二麟酸水溶液，5 %~20 % ;
[0010] 多氨基多酸基亞甲基麟酸水溶液，5%~20% ;
[0011] 麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚物水溶液，10%~25% ;
[0012] 咪挫嘟衍生物類(lèi)水溶性緩蝕劑水溶液，5%~10% ; 陽(yáng)〇1引 硫脈，1 %~3%; 陽(yáng)〇14] 7jC，余量；
[0015] 其中，所述2-麟酸基下燒-1，2, 4- Ξ簇酸水溶液中2-麟酸基下燒-1，2, 4- Ξ簇 酸的含量> 50%，
[0016] 所述徑基乙叉二麟酸水溶液中徑基乙叉二麟酸的含量> 50%，
[0017] 所述多氨基多酸基亞甲基麟酸水溶液中多氨基多酸基亞甲基麟酸的含量> 40%，
[0018] 所述麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚物水溶液中麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚物的含量 >40%，
[0019] 所述咪挫嘟衍生物類(lèi)水溶性緩蝕劑水溶液中咪挫嘟衍生物類(lèi)水溶性緩蝕劑的含 量> 80%。
[0020] 進(jìn)一步地，所述緩蝕阻垢劑包括W下重量百分比的組分： 陽(yáng)02U 2-麟酸基下燒-1，2, 4- S簇酸水溶液，30 %~35% ;
[0022] 徑基乙叉二麟酸水溶液，5%~10% ;
[0023] 多氨基多酸基亞甲基麟酸水溶液，5%~10% ;
[0024] 麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚物水溶液，15%~20% ; 陽(yáng)0巧]咪挫嘟衍生物類(lèi)水溶性緩蝕劑水溶液，5. 5 %~6. 5 % ;
[0026]硫脈，1. 5%~2. 5% ; 陽(yáng)〇27] 7心余量。
[0028] 具體地，所述麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚物為次憐酸鹽/丙締酸/2-丙締酷 胺-2-甲基丙基橫酸共聚物。
[0029] 具體地，所述咪挫嘟衍生物類(lèi)水溶性緩蝕劑選自咪挫嘟酷胺類(lèi)水溶性緩蝕劑、咪 挫嘟季錠鹽類(lèi)水溶性緩蝕劑。
[0030] 本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明第一方面的用于酸性高溫氣田水的緩蝕阻垢 劑的制備方法，該制備方法包括W下步驟：
[0031] 步驟（1)，按照本發(fā)明第一方面限定的緩蝕阻垢劑中各組分的比例，將水加入到反 應(yīng)蓋內(nèi)加熱至40~50°C，然后在攬拌條件下依次加入硫脈和咪挫嘟衍生物水溶性緩蝕劑 水溶液；
[0032] 步驟（2)，待所述硫脈和咪挫嘟衍生物類(lèi)緩蝕劑水溶液混合均勻后，再按照本發(fā)明 第一方面限定的緩蝕阻垢劑中各組分的比例，依次加入2-麟酸基下燒-1，2, 4-Ξ簇酸水溶 液、徑基乙叉二麟酸水溶液、多氨基多酸基亞甲基麟酸水溶液和麟基/丙締酸/橫酸鹽共聚 物水溶液；
[0033] 步驟（3)，加料完畢后，繼續(xù)攬拌30~40min，使各組分混合均勻后即得所述緩蝕 阻垢劑。
[0034] 具體地，步驟（3)所得緩蝕阻垢劑的外觀為澄色或棟紅色。
[0035] 本發(fā)明的第Ξ方面是將本發(fā)明第一方面的緩蝕阻垢劑應(yīng)用于酸性高溫氣井排水 采氣及氣田水輸送處理過(guò)程中，酸性高溫氣田水的結(jié)垢與腐蝕控制，所述酸性高溫氣田水 的抑值為6~8,溫度為60~90°C。
[0036] 進(jìn)一步地，所述酸性高溫氣田水中HzS含量為300mg/L W下，C〇2含量為500mg/L W下，Ca2+含量為400~3000mg/l，肥〇3含量為500~5000mg/l，礦化度為50~150g/L。
[0037] 進(jìn)一步地，所述酸性高溫氣田水中H2S含量為200~300mg/l，C〇2含量為400~ 500mg/L，Ca2+含量為 1500 ~2500mg/L，肥0 3 含量為 2000 ~3000mg/L，