一种油田注水缓蚀剂的合成及性能评价

2013-03-12马建兵解统平

中国新技术新产品 2013年5期

马建兵解统平

（青海油田采油三厂技术管理科，青海海西州 817500）

一、我国油田注水开采中的腐蚀现状

油田污水水质比较复杂，注水过程中存在一系列的问题：不同程度的溶解了硫化氢、二氧化碳、氧气等气体，广泛存在各种微生物，而且有机物含量高，污水矿化度高。它们会腐蚀金属设备和管道，矿化度或酸性气体含量高的油田污水甚至导致管线"穿孔"现象。根据2003年对我国第二大油田-胜利油田的调查发现，11个采油厂8000余口注水井、总长度1583万米的统计，平均腐蚀速度达到1.5毫米/年，平均穿孔率达到2.4次/（千米*年）。在部分严重损失区块，管线更新周期小于3年，最短的仅有3个月，所报废的注水管柱中有90%以上是因为腐蚀而造成的，整个胜利油田由于腐蚀引起的管柱、管线材料费直接经济损失达到了3亿多元，并由于更换管柱、管线会影响正常工作和生产，导致的间接经济损失有10亿元之多。而在全国的各大油田的管线和管柱到了2001年底，总计高达10亿余米，这方面的损失更分别高达100亿元和1000亿元左右。可见油田注水引起的金属腐蚀问题不仅造成了巨大的经济损失，更严重的影响了油田的正常生产，带来了难以预料的负面影响。

二、咪唑啉类缓蚀剂在油田注水中的研究现状

宫外对油田注水缓蚀剂的研究起步较早，据美国相关媒体在1949年报道了有机含氧咪唑啉及其衍生物对硫化氢、二氧化碳都市具有较好的抑制作用。目前，在西方的各大油田中使用的缓蚀剂中以咪唑啉缓蚀剂以及衍生物的数量最大。我国的中科院金属腐蚀于防护研究院、华中理工大学、四川天燃气研究院等相继开发出了多种咪唑啉以及衍生物系列的缓蚀剂，其中包含了咪唑啉含硫衍生物、咪唑啉硫酸酯、咪唑啉乙氧基磷酸酯衍生物等。虽然，我国已经有咪唑啉化合物产品，但是用于油田回注水中的咪唑啉缓蚀剂报道比较少，而咪唑啉类缓蚀剂对于油田生产中的硫化氢、二氧化碳有良好的抑制作用。所以，全面的研究咪唑啉类缓蚀剂及其衍生物在油田回注水中的应用十分必要。

三、咪唑啉及其衍生物的合成工艺

咪唑啉的合成通常是采用脂肪酸和多元胺为原料。其重要的合成工艺过程如下：

以上的合成工艺路线比较成熟，合成过程中的脱水方式主要有梁柱组成：其一，真空法，在该法中反应物在较低压强下混合加热，进行第一次脱水后，在升温降压，除去水分，在完成第二步的脱水。其二是溶剂法，本方法以甲苯或二甲苯为携水剂，第一次脱水在常压下进行，通过携水剂和水共沸，将水从反映容器中带出，从而推动脱水反应进行，第一次脱水完成以后，在减压升温进行第二次脱水。