一种管线防腐缓蚀杀菌剂、其制备方法及其应用
阅读说明：本技术 一种管线防腐缓蚀杀菌剂、其制备方法及其应用 (Pipeline corrosion prevention and inhibition bactericide, preparation method and application thereof ) 是由 杜林麟 袁用波 马利宝 陆昌盛 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种管线防腐缓蚀杀菌剂、其制备方法及其应用,其中管线防腐缓蚀杀菌剂包括以下重量份的组分：包括以下重量份的组分：酰胺基低聚物17-25份；醛20-30份；咪唑啉12-18份；柠檬酸8-18份；尿素3-15份；邻二氮菲7-12份；十二烷基二甲基苄基氯化铵10-17份；聚四氟乙烯8-17份；细菌与酰胺基低聚物和醛结合而被消灭,页岩油或页岩气中的CO-(2)则与咪唑啉结合从而降低其与管道的腐蚀,从而提高了杀菌效率,以及杀菌时间的持久性和杀菌的彻底性,铁锈的脱落有利于减缓腐蚀速度,延长管道的使用寿命。(The invention discloses a pipeline anticorrosion corrosion inhibition bactericide, a preparation method and an application thereof, wherein the pipeline anticorrosion corrosion inhibition bactericide comprises the following components in parts by weight: the paint comprises the following components in parts by weight: 17-25 parts of amide oligomer; 20-30 parts of aldehyde; 12-18 parts of imidazoline; 8-18 parts of citric acid; 3-15 parts of urea; 7-12 parts of phenanthroline; 10-17 parts of dodecyl dimethyl benzyl ammonium chloride; 8-17 parts of polytetrafluoroethylene; bacteria are destroyed by combination with amide-based oligomers and aldehydes, CO in shale oil or shale gas 2 Then binds to imidazoline to reduce corrosion of the imidazoline with the pipelineThe corrosion is avoided, so that the sterilization efficiency is improved, the durability of the sterilization time and the sterilization thoroughness are improved, the falling of the rust is beneficial to reducing the corrosion speed, and the service life of the pipeline is prolonged.)
技术领域
本发明属于管线防腐技术领域，具体涉及一种管线防腐缓蚀杀菌剂及其制备方法，及其应用。
背景技术
页岩气田和页岩油田在开发过程中，由于地面注入水、钻井液、压裂液等会给生产系统带入细菌，其中的细菌包括铁细菌、腐生菌和硫酸盐还原菌；从国内外页岩气田和页岩油田的生产来看，绝大部分页岩气田和页岩油田会在生产1-2年后爆发细菌腐蚀，管道在生产1.5年后开始腐蚀穿孔而失效。
面对页岩气田和页岩油田的严重细菌腐蚀，需要长期加注杀菌剂以杀灭细菌，同时页岩气田和页岩油田的产出液中有残酸、CO2等腐蚀介质，对井下管柱及地面集输具有较强的腐蚀性，会造成管道腐蚀。管道腐蚀造成穿孔等现场给生产安全，环保带来较大影响，延长管线使用寿命显得尤为重要。目前国内页岩气和页岩油开发时间较短，针对页岩气和页岩油开发的管线穿孔防腐，需制定针对性的防腐工艺，现有的防腐杀菌剂并不能适用于页岩气和页岩油开发开发过程中的管线防腐，因此需要针对目前页岩气页岩油开发中的管线防腐问题，开展针对性的研究，形成一种适用于页岩油田和页岩气田的防腐缓蚀杀菌剂。
发明内容
针对现有的，现有的防腐杀菌剂并不能适用于页岩气和页岩油开发开发过程中的管线防腐的问题，本发明提供一种管线防腐缓蚀杀菌剂。
本发明采用以下技术方案：一种管线防腐缓蚀杀菌剂，主要由以下质量份的原料制备得到：酰胺基低聚物17-25份；醛20-30份；咪唑啉12-18份；柠檬酸8-18份；尿素3-15份；邻二氮菲7-12份；十二烷基二甲基苄基氯化铵10-17份；聚四氟乙烯8-17份。
优选地，所述酰胺基低聚物主要由丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐共聚得到。
优选地，所述酰胺基低聚物的分子量Mn为1200-2000。
优选地，所述醛为甲醛、乙醛、丙醛和戊二醛中的一种或多种。
本发明还公开了一种管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
制备酰胺基低聚物；
将柠檬酸、尿素以及邻二氮菲溶解在溶剂中，并密封到配有聚四氟乙烯的容器中，然后在165-174℃下保持2-4小时，自然冷却至室温，得到液相1；
将酰胺基低聚物、醛、咪唑啉以及液相1混合，并且超声条件下停留10-20分钟，即得到所述管线防腐缓蚀杀菌剂。
优选地，制备酰胺基低聚物具体如下：将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐混合，置于无氧环境中且在温度为30-60℃下反应，反应完成后造粒且干燥至恒重。
优选地，所述超声波的频率为30-40kHz。
本发明还公开了上述管线防腐缓蚀杀菌剂在页岩气或页岩油开采或运输中的应用。
本发明的有益效果为：页岩油或页岩气中的CO2与咪唑啉结合从而降低其对管道的腐蚀；并且本发明提供的管线防腐缓蚀杀菌剂杀菌效果好，杀菌效率高，杀菌时间持久和杀菌彻底，铁锈的脱落有利于减缓腐蚀速度，延长管道的使用寿命。
通过将酰胺基低聚物和醛，一方面可以避免单独长时间使用酰胺基低聚物出现的耐药性问题，另一方面可以降低醛的使用量而降低成本；可用于页岩油和页岩气输送中管道的防腐，也可用于其它类型油田、气田管道的腐蚀控制与杀菌。
具体实施方式
为了解决现有的防腐杀菌剂并不能适用于页岩气和页岩油开发开发过程中的管线防腐的问题，本发明提供的是一种管线防腐缓蚀杀菌剂，主要由以下重量份的原料制备得到：酰胺基低聚物17-25份；醛20-30份；咪唑啉12-18份；柠檬酸8-18份；尿素3-15份；邻二氮菲7-12份；十二烷基二甲基苄基氯化铵10-17份；聚四氟乙烯8-17份。优选地，所述酰胺基低聚物主要由丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐共聚得到。优选地，所述酰胺基低聚物的分子量Mn为1200-2000。优选地，所述醛为甲醛、乙醛、丙醛和戊二醛中的一种或多种。
本发明还公开了一种管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
制备酰胺基低聚物；酰胺基低聚物的制备包括以下：
将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐混合，置于无氧环境中且在温度为30-60℃下反应，反应完成后造粒且干燥至恒重；
将柠檬酸、尿素以及邻二氮菲溶解在溶剂中，并密封到配有聚四氟乙烯的容器中，然后在165-174℃下保持2-4时，最后自然冷却至室温，得到液相1；
将酰胺基低聚物、醛、咪唑啉、季铵盐以及液相1混合，并且超声条件下停留10-20分钟，即得到所述管线防腐缓蚀杀菌剂；超声波的频率为30-40kHz。
实施例1
以质量计，本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂，由以下质量的原料制备得到：
酰胺基低聚物170克；醛200克；咪唑啉120克；柠檬酸80克；尿素30克；邻二氮菲70克；十二烷基二甲基苄基氯化铵100克；聚四氟乙烯80克；
其中，酰胺基低聚物由丙烯酰胺50克、丙烯酸钠60克和烷基烯丙基季铵盐60克共聚得到；醛为戊二醛；
本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法如下：
S1制备酰胺基低聚物；
将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐混合，置于无氧环境中且在温度为30℃下反应，反应完成后造粒且干燥至恒重；
S2将柠檬酸、尿素以及邻二氮菲溶解在水中，并密封到配有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，然后在170℃下保持3小时，最后自然冷却至室温，得到液相1；
S3将酰胺基低聚物、醛、咪唑啉以及液相1混合，并且超声频率为30kHz条件下停留10分钟，即得到所述管线防腐缓蚀杀菌剂。
实施例2
以质量计，本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂，由以下质量的原料制备得到：
酰胺基低聚物200克；醛250克；咪唑啉160克；柠檬酸60克；尿素80克；邻二氮菲90克；十二烷基二甲基苄基氯化铵120克；聚四氟乙烯120克；
其中，酰胺基低聚物由丙烯酰胺80克、丙烯酸钠70克和烷基烯丙基季铵盐50克共聚得到；醛为戊二醛；
本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法如下：
S1制备酰胺基低聚物；
将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐混合，置于无氧环境中且在温度为45℃下反应，反应完成后造粒且干燥至恒重；
S2将柠檬酸、尿素以及邻二氮菲溶解在水中，并密封到配有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，然后在170℃下保持3小时，最后自然冷却至室温，得到液相1；
S3将酰胺基低聚物、醛、咪唑啉以及液相1混合，并且超声频率为35kHz条件下停留15分钟，即得到所述管线防腐缓蚀杀菌剂。
实施例3
以质量计，本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂，由以下质量的原料制备得到：
酰胺基低聚物250克；醛300克；咪唑啉180克；柠檬酸180克；尿素150克；邻二氮菲120克；十二烷基二甲基苄基氯化铵170克；聚四氟乙烯170克；
其中，酰胺基低聚物由丙烯酰胺77克、丙烯酸钠87克和烷基烯丙基季铵盐86克共聚得到；醛为戊二醛形成的混合物；
本实施例的管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法如下：
S1制备酰胺基低聚物；
将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐混合，置于无氧环境中且在温度为60℃下反应，反应完成后造粒且干燥至恒重；
S2将柠檬酸、尿素以及邻二氮菲溶解在水中，并密封到配有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，然后在170℃下保持3小时，最后自然冷却至室温，得到液相1；
S3将酰胺基低聚物、醛、咪唑啉以及液相1混合，并且超声频率为40kHz条件下停留20分钟，即得到所述管线防腐缓蚀杀菌剂。
对比例1
以质量份计，本对比例的管线防腐缓蚀杀菌剂，由以下质量的原料制备得到：
酰胺基低聚物250克；醛300克；咪唑啉180克；其中，酰胺基低聚物由丙烯酰胺77克、丙烯酸钠87克和烷基烯丙基季铵盐86克共聚得到；醛为甲醛70克、乙醛80克、丙醛80克和戊二醛70克形成的混合物；酰胺基低聚物的分子量Mn为2000；
本对比例的管线防腐缓蚀杀菌剂的制备方法如下：
将丙烯酰胺、丙烯酸钠和烷基烯丙基季铵盐置于氮气环境中水浴60℃下反应10小时，反应完成后造粒且干燥至恒重，得到酰胺基低聚物；将制备得到的酰胺基低聚物、甲醛、乙醛、丙醛和戊二醛形成的混合物以及咪唑啉混合且在频率为40kHz的超声环境中停留10分钟。
实验例1
四川某页岩气田采出水水样，按照《油气田注入水细菌分析方法绝迹稀释法标准》SY/T 0532-2012制备相应的培养基，利用绝迹稀释法计数测得该水样中的硫酸盐还原菌为5.1×103个/mL、腐生菌为1.8×103个/mL、铁细菌为0.7×103个/mL，细菌总数为7.6×103个/mL。
使用实施例1-3的管线防腐缓蚀杀菌剂以及对比例1得到的杀菌剂，分别在室温下向水样中注入管线防腐缓蚀杀菌剂，杀菌4小时。将杀菌后的水样和空白样注入测试瓶中，并在室温下放置7天，测试水样中的细菌数量。细菌测试结果如表1所示：
表1
实验例2
将实施例1-3的管线防腐缓蚀杀菌剂以及对比例1得到的杀菌剂，采用20#钢试样进行常温常下的腐蚀试验，实验用水为四川某页岩气田采出水水样，实施例1的结果如表2所示，实施例2的结果如表3所示，实施例3的结果如表4所示，对比例1的结果如表5所示：
表2
表3
表4
表5
由表1-5可知，采用本发明公开的管线防腐缓蚀杀菌剂，包括以下重量份的组分：酰胺基低聚物17-25份；醛20-30份；咪唑啉12-18份；柠檬酸8-18份；尿素3-15份；邻二氮菲7-12份；十二烷基二甲基苄基氯化铵10-17份；聚四氟乙烯8-17份，杀菌效果得到了明显的提高，并且多种细菌均有明显的效果。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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