[发明专利]一种微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂及其制法与应用。所述复配型缓蚀剂的质量百分含量组成如下：有机胺类曼尼希碱15％～25％；表面活性剂10～20％；乳化剂5～15％；溶剂40～50％；无机盐缓蚀剂1～3％；余量的水；有机胺类曼尼希碱为环己胺、苯乙酮与甲醛经曼尼希反应得到的曼尼希碱。本发明复配型缓蚀剂能够抑制高密度完井液对金属腐蚀，优选地，所述金属为碳钢；优选地，抑制微含硫环境中高密度完井液对金属的腐蚀。本发明提供的微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂属水溶型缓蚀剂，可有效抑制油气井高密度完井液体系中油管和套管的腐蚀，缓蚀效果优良，水溶分散性良好，无乳化倾向，无毒，成本低。

技术领域

本发明涉及一种微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂及其制法与应用，属于缓蚀剂技术领域。

背景技术

随着油气田开发的深入，海上油气田存在一些高含CO₂、低含H₂S的深井，在开采过程中，根据生产经验，注汽井井筒容易出现腐蚀气体窜入环空的问题，因此油套管会遭受腐蚀气体带来的危害。

同时，在油田完井作业中为平衡地层压力及维持井壁稳定，常常需要使用高密度完井液体系，盐水完井液是比较常用的油气田完井液体系，它是用无机盐作为主要化合物来配制体系，其价格适中，完全溶解后，饱和溶液密度可以达到平衡地层压力的要求。但高密度(大于1.5g/cm³)盐水完井液体系由于盐离子微电解往往都具有较高的腐蚀性，加上腐蚀气体气窜问题，油套管腐蚀到一定程度会给油田生产带来很大的危害，造成严重经济损失。因此在油气井完井作业过程中，尤其在高温深井和超深井进行完井作业，重要目标之一是要解决完井液对套管、油管及井下设备的腐蚀问题，为将完井液腐蚀造成的损失降低到最小限度，需要在高密度盐水完井液体系中加入缓蚀剂来降低完井液对井下金属的腐蚀。

目前针对微含硫环境中高密度完井液用缓蚀剂品种较少，适温范围较窄，有时还由于配制环境温度较低导致与完井液体系相容性不好导致降低了防腐蚀的效果。因此，本领域亟需开发一种在微含硫环境中高密度盐水完井液体系中的缓蚀剂，降低金属材料在该环境下的腐蚀速率，从而保证井下材料安全服役寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂，该复配型缓蚀剂属水溶型缓蚀剂，可有效抑制油气井高密度完井液体系中油管和套管的腐蚀，缓蚀效果优良，水溶分散性良好，无乳化倾向，无毒，成本低。

本发明涉及的“微含硫环境”指的是：硫化氢的分压小于等于10KPa。

本发明涉及的“高密度完井液”指的是：密度大于1.5g/cm³的盐水完井液，如甲酸盐型完井液、溴盐完井液等。

本发明提供的微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂，其质量百分含量组成如下：

有机胺类曼尼希碱15％～25％；表面活性剂10％～20％；乳化剂5％～15％；溶剂40～50％；无机盐缓蚀剂1～3％；余量的水；

所述有机胺类曼尼希碱、所述表面活性剂、所述乳化剂与所述溶剂形成有机缓蚀剂，所述有机缓蚀剂与所述无机盐缓蚀剂可分别单独储存，使用时，将所述有机缓蚀剂与所述无机盐缓蚀剂按照配比混合即可。

具体地，本发明微含硫环境中高密度完井液用复配型缓蚀剂的质量百分含量组成优选为下述：

1)有机胺类曼尼希碱17％～23％；表面活性剂12％～16％；乳化剂7％～12％；溶剂44～49％；无机盐缓蚀剂1～3％；余量的水；

2)有机胺类曼尼希碱17.8％；表面活性剂14.7％；乳化剂9.5％；溶剂48.1％；无机盐缓蚀剂1.9％；余量的水；

3)有机胺类曼尼希碱19.5％；表面活性剂14.1％；乳化剂10.8％；溶剂45.5％；无机盐缓蚀剂2.0％；余量的水；