[发明专利]一种油气田pH调节稳定剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高含CO₂油气田油气井和集输管线的腐蚀防护的油气田pH调节稳定剂的制备方法。

背景技术

在石油天然气的开采过程中，CO₂腐蚀是油气井管柱和集输管线、设备遇到的最普遍的腐蚀形式之一。湿气中混和的CO₂会降低地层产出液和凝析水的pH值，促进阴极析氢反应，是加速管线顶部腐蚀的重要因素。使用pH值调节剂是含二氧化碳天然气开采中常用的腐蚀防护措施之一。

在管道中加入碱性物质，将地层产出液或凝析水中二氧化碳溶解形成的碳酸、醋酸等挥发性酸中和为盐类，可有效降低这些酸性气体在蒸汽中的分压，减少在地层产出液和凝析水中的溶解，提高介质的pH值，降低顶部腐蚀、局部腐蚀风险。

氢氧化钠、胺（氨）类化合物可以作为有效的pH值调节剂。比如N-2-甲基二乙醇胺（MDEA）的使用就可以明显降低湿气管道顶部腐蚀，其效果甚至优于使用液相缓蚀剂。但在使用中所带来的结垢问题，是制约pH调节剂在油气田产出液中推广使用的一个重要因素。

反应机理如下：

                         （1）

                             （2）

                           （3）

氢氧化钠为一种强碱，易与地层产出液或凝析水中碳酸氢根反应生成碳酸根，进而导致体系中出现沉淀；甲基二乙醇胺（MDEA）为叔胺，呈现弱碱性，能够结合水溶液中的氢离子，形成质子化合物，故在基液中加入MDEA后上述三个反应皆向右移动，导致沉淀的出现。温度升高时，结垢量的减少除了与垢的溶解加速有关，还与下反应逆向进行有关。

因此，pH调节剂在现场使用过程中，往往与有机磷酸等阻垢剂配合使用，一定程度上影响了各种药剂的使用效果，并使现场的加药工艺和过程控制复杂化。因此，在现场使用的过程中，配伍性好、适应性广、既能具有pH调节能力又兼具螯合阻垢性能的调节稳定剂更能够发挥良好的腐蚀防护作用，同时也不影响其他化学药剂的使用性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于高含CO₂油气田油气井和集输管线的腐蚀防护，具有适应性广、溶解性好、配伍性好、pH调节能力和无机垢螯合溶解性能优良的pH调节稳定剂。

本发明的技术方案是：一种油气田pH调节稳定剂的制备方法，具体包括以下步骤：首先，将无机碱配制浓度为15－30%的无机碱溶液，降温至室温后，依次加入依次有机胺和有机酸加，冷却至室温后搅拌反应4.0－8.0h，得到流动性较好的均一液体的多胺乙酸钠盐溶液即pH调剂稳定剂；其中：有机胺：无机碱：有机酸的摩尔比为1.0：0.5－1.5：2.5－5.0。

进一步，所述有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺。

进一步，所述有机酸为氯乙酸。

进一步，所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

本发明的有益效果是：本发明所提供的油气田pH调节稳定剂能够用于高含CO₂油气田油气井和集输管线的腐蚀防护，具有pH调节能力好、水溶性好、与地层水配伍性能好，不产生沉淀。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明；这些实施例并不是用来以任何方式限制本发明的范围。

 

实施例1

配制浓度为15%的氢氧化钠溶液，降温至室温后依次加入与氢氧化钠等摩尔的氯乙酸、二乙烯三胺，冷却至室温后搅拌反应4.0小时，得到二乙烯三胺四乙酸钠盐溶液，所得pH调节稳定剂为流动性较好的均一透明液体，其中：、二乙烯三胺：氢氧化钠：氯乙酸的摩尔比为1.0：0.5：2.5。

实施例2

配制浓度为30%的氢氧化钾溶液，降温至室温后依次加入与氢氧化钠等摩尔的氯乙酸、三乙烯四胺，冷却至室温后搅拌反应5.5小时，得到三乙烯四胺四乙酸钾盐溶液，所得pH调节稳定剂为流动性较好的均一透明液体，其中，三乙烯四胺：氢氧化钠：氯乙酸的摩尔比为1.0：0.75：2.5－3.5。

实施例3