專利名稱：一種控制或緩解硫沉積的硫溶劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于天然氣開采特別是酸性含水氣井天然氣開采中控制元素硫沉積的溶劑配方，即一種用以控制或緩解因元素硫沉積造成井下油管通道或地面集輸管道堵塞的硫溶液配方。
背景技術(shù)：
發(fā)明人對(duì)國內(nèi)相關(guān)資料進(jìn)行了大量的文獻(xiàn)資料檢索及分析，例如典型的CN89107731. 6 “硫溶劑組合物的制備方法”，是以加有伯胺和仲胺催化劑的多硫化合物為硫溶劑，它具有較高的除元素硫能力，但惡臭味極強(qiáng)、毒性強(qiáng)(半數(shù)致死量(大鼠，吸入)0.01mg/L)；另外，該硫溶劑在酸性環(huán)境下易誘使井下或地面材質(zhì)發(fā)生腐蝕，ASRL的評(píng)價(jià)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在140°C，H2S分壓30%條件下，加入二芳基二硫硫溶劑不僅存在著不穩(wěn)定分解的問題，碳鋼的腐蝕速率也由0. 3556mm/a上升到9. 9314mm/a。USP4322307和USP20090136414均介紹了一種以烷基萘為主的硫溶劑，該烷基萘混合物硫溶劑通過對(duì)元素硫的物理溶解能力來消除氣井井下或地面集輸管道內(nèi)的元素硫沉積，它的應(yīng)用避免了惡臭味和毒性，但仍未解決硫溶劑尤其是在溶解了元素硫后硫溶劑對(duì)金屬材質(zhì)造成的局部腐蝕問題，另外所述溶劑的比重(l.OOlg/cm3)與氣田水比重接近，當(dāng)應(yīng)用于產(chǎn)水氣井時(shí)會(huì)出現(xiàn)油水乳化現(xiàn)象，降低溶硫能力并致使溶劑后續(xù)分離回收困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在產(chǎn)水氣井中能抑制或減緩元素硫沉積、消除或減輕硫溶劑對(duì)碳鋼的局部腐蝕、解決硫溶劑遇水乳化分離的硫溶劑。本發(fā)明所述的一種用于高酸性控制產(chǎn)水氣井井下油管及地面集輸設(shè)備內(nèi)元素硫沉積的硫溶劑配方，配方中含硫溶劑、緩蝕劑、載體油。其中硫溶劑的基本構(gòu)成是具有R1-C10H7或R1-CltlH6-Ii2分子式的化合物，R1A2選自Cl C7的烷基或烷烯基；緩蝕劑的基本構(gòu)成是含硫咪唑啉衍生物，包含一個(gè)咪唑啉環(huán)狀結(jié)構(gòu)、C7 C17的烷基支鏈、酰胺基團(tuán)和巰基。其分子結(jié)構(gòu)式可表示為=R1-SHH2，其中R1選自短鏈烷基、羧基，R是含烷基支鏈的咪唑啉環(huán)，&選自烷基、酰胺烷基。此配方可解決硫溶劑對(duì)20#管線鋼、L245管線鋼、L360管線鋼在油氣輸送中的局部腐蝕問題；烷烴載體油比重較輕，如CH3(R)aCH3, R可為直鏈或帶有支鏈的烷基，a在4 8間，載體油一方面降低了硫溶劑的比重，避免了產(chǎn)水氣井中硫溶劑應(yīng)用的乳化問題，使油水分離效率達(dá)到90%以上，提高溶劑回收率，另一方面載油除具有調(diào)節(jié)硫溶劑比重減輕油水乳化問題的功能外，還具備對(duì)井下元素硫沉積物中常見的油溶性長(zhǎng)鏈烷烴重?zé)N化合物的清洗功能，提高硫溶劑對(duì)元素硫沉積物的清除效果，恢復(fù)管線和設(shè)備內(nèi)表面的潔凈程度，減小元素硫再次沉積吸附的可能。故所以本發(fā)明所涉及的元素硫溶劑配方在元素硫溶解、腐蝕控制、油水乳化控制、重?zé)N化合物清洗等方面有獨(dú)到功能。本發(fā)明硫油溶劑的基本通式
萘類為R1-CltlH7或R1-CltlH6-Ii2，禮、&選自Cl C7的烷基或烷烯基。含硫咪唑啉的衍生物為Ii1-SH-R-R2,其中隊(duì)選自是短鏈烷基、羧基等，R是含烷基支鏈的咪唑啉環(huán)，&選自烷基、酰胺烷基，可以是-CO2H, -SO3H, -PO3H2，CO2R5, -CONH2, -CONHR5, &選自含1_8個(gè)碳原子的烷基，芳基，烷基芳基，環(huán)烷基。烷烴類CH3(R)aCH3結(jié)構(gòu)的烷烴化合物，其中R為直鏈或帶有支鏈的烷基，a為4 8。配方中重量百分比萘類為50 90%，其中最佳為75 85%。含硫咪唑啉的衍生物1 15%，其中最佳為1 5%。烷烴類5 40%，其中最佳為10 20%。發(fā)明的效果本發(fā)明所公開的硫溶劑配方是一種用于含水氣井的元素硫溶劑配方。適用于產(chǎn)水氣井井下、地面集輸系統(tǒng)的元素硫除硫處理。其溶硫能力隨溫度的升高而增強(qiáng)，在溶劑溫度為80°C時(shí)，IOOg硫溶劑可溶解17. 5g的元素硫。硫溶劑比重0. 85 0. 97g/cm3,與氣田水混合后不乳化易分離，在1 1混合比例下，分離5min后的油水比接近1。該硫溶劑配方對(duì)含硫氣田常用的金屬材質(zhì)L360、L245等的腐蝕性僅是烷基萘類硫溶劑對(duì)同等材質(zhì)腐蝕的30%，基本克服了局部腐蝕，可適用于長(zhǎng)期循環(huán)除硫應(yīng)用工藝；另外硫溶劑配方對(duì)氣井井下和地面集輸系統(tǒng)中常見的長(zhǎng)鏈大分子烷烴沉積物也具有溶解清洗效果，尤其適用于清除元素硫沉積量小，元素硫和井下長(zhǎng)鏈烷烴混合型沉積物共存的情況。


圖1硫溶劑井下循環(huán)工藝其中1-加注泵，2-套管，3-油管，4-分離器，5-沉降過濾器。
具體實(shí)施例方式由于本發(fā)明硫溶劑隨著溫度降低，其元素硫溶解度隨之下降。因此可采用如附圖1所示的溶劑溫降再生循環(huán)井下除硫工藝。即貧硫溶劑通過加注泵1由套管環(huán)空2注入井底，從油管3返出并溶解井下元素硫沉積物。富含元素硫的溶劑經(jīng)過分離器4分離后進(jìn)入沉降過濾器5進(jìn)行降溫、元素硫脫除。脫除元素硫后的貧硫溶劑再次進(jìn)入井下循環(huán)除硫使用。實(shí)施例1、溶硫能力評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方法在錐形瓶中加入IOOml硫溶劑，開啟恒溫裝置將硫溶劑加熱到80°C下恒溫。稱取一定量的元素硫，加入到錐形瓶中，開啟磁力攪拌裝置。測(cè)定池后的元素硫溶硫溶解度。按照本專利所述方法配制了試驗(yàn)號(hào)為Sl S5的元素硫溶劑配方，其元素硫溶解能力評(píng)價(jià)的結(jié)果見表1。不同溫度下S2號(hào)配方硫溶劑元素硫溶解能力見表2。表1硫溶劑溶硫評(píng)價(jià)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種控制或緩解硫沉積的硫溶劑，其特征在于按重量百分比由如下成分組成(A)、硫溶劑分子式為R1-CltlH7或R1-CltlH6-R2的化合物，其中禮、&選自帶支鏈或不帶支鏈、飽和或不飽和的C1到C7的烷基或烷烯基；重量百分含量為50 90% ；(B)、緩蝕劑分子式為R1-SH-R-I的化合物，R1是短鏈烷基、羧基；R是含C7 C17烷基支鏈的咪唑啉環(huán)，R2是烷基，酰胺烷基；重量百分含量為1 15% ；(C)、載體油為CH3(R)aCH3，其中R是直鏈烷基或帶支鏈的烷基，a為4 8 ；重量百分含量為5 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制或緩解硫沉積的硫溶劑的應(yīng)用，其特征在于用于產(chǎn)水氣井井下、地面集輸系統(tǒng)的除硫處理；在溶劑溫度為80°C時(shí)，IOOg硫溶劑溶解17. 5g的元素硫；在1 1混合比例下，分離5min后的油水比為1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制或緩解硫沉積的硫溶劑，按重量百分比，含硫溶劑分子式為R1-C10H7或R1-C10H6-R2的化合物，其中R1、R2選自帶支鏈或不帶支鏈、飽和或不飽和的C1到C7的烷基或烷烯基；重量百分含量為50～90％；緩蝕劑分子式為R1-SH-R-R2的化合物，R1是短鏈烷基、羧基；R是含C7～C17烷基支鏈的咪唑啉環(huán)，R2是烷基，酰胺烷基；重量百分含量為1～15％；載體油為CH3(R)aCH3，其中R是直鏈烷基或帶支鏈的烷基，a為4～8；重量百分含量為5～40％；在溶劑溫度為80℃時(shí)，100g硫溶劑溶解17.5g的元素硫；在1∶1混合比例下，分離5min后的油水比為1。
文檔編號(hào)C09K8/532GK102391846SQ20111010148
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者唐永帆, 徐智濤, 楊力, 谷壇, 霍紹全, 黃瑛 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司