NO843970L - Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller i saltopploesninger - Google Patents
Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller i saltopploesningerInfo
- Publication number
- NO843970L NO843970L NO843970A NO843970A NO843970L NO 843970 L NO843970 L NO 843970L NO 843970 A NO843970 A NO 843970A NO 843970 A NO843970 A NO 843970A NO 843970 L NO843970 L NO 843970L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- corrosion
- salt
- test
- phosphonium
- salt solutions
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 72
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 72
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 title claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 9
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 19
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical group [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 8
- -1 triphenyldocosyl chloride Chemical compound 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- SXTBDUBWAKNGPI-UHFFFAOYSA-N 22,22,22-triphenyldocosylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC[PH3+])C1=CC=CC=C1 SXTBDUBWAKNGPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N prop-2-yn-1-ol Chemical compound OCC#C TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 3
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTJIWEMEADUTEW-UHFFFAOYSA-N 16,16,16-triphenylhexadecylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(CCCCCCCCCCCCCCC[PH3+])C1=CC=CC=C1 MTJIWEMEADUTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWMBHZQTUGBTKL-UHFFFAOYSA-N 22,22,22-triphenyldocosylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC[PH3+])C1=CC=CC=C1 TWMBHZQTUGBTKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014033 C-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014570 C—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001347 alkyl bromides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- RBRXPPLNXDVMKG-GMFCBQQYSA-M bis(2-hydroxyethyl)-methyl-[(z)-octadec-9-enyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC[N+](C)(CCO)CCO RBRXPPLNXDVMKG-GMFCBQQYSA-M 0.000 description 1
- DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N but-2-yne-1,4-diol Chemical compound OCC#CCO DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 150000003567 thiocyanates Chemical class 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M toluene-4-sulfonate Chemical compound CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002088 tosyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/167—Phosphorus-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/54—Compositions for in situ inhibition of corrosion in boreholes or wells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/939—Corrosion inhibitor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår korrosjonsinhibitor-midler. Mer spesielt angår den korrosjonsinhibitor-midler for anvendelse sammen med saltoppløsninger med høy densitet.
I mange brønner, for eksempel olje-, gass-brønner osv.,
kan det være ønskelig å holde formasjonstrykket ved anvendelse av en trykksøyle. Dette kan være nødvendig under pressing av sandkonsoliderings-materialer, under perforeringsoperasjoner, under brønnstengninger, under gruspakking eller lignende.
Mange brønnbetjenings-fluider, som noen ganger betegnes som kompletterings- eller tetnings-fluider, er blitt anvendt.
Disse innbefatter for eksempel boreslam, saltvann, saltopp-løsninger, vann, olje, ZnCl2-CaCl2-oppløsninger, CaC^-CaBr,,-oppløsninger og lignende.
I de senere år har dypere, høytrykks-brønner resultert i
et behov for faststoff-frie brønnbetjenings-fluider med høyere densiteter enn det som for tiden er tilgjengelig. Dette er spesielt tilfellet for brønner i Mexico Gulfen (utenfor Louisiana), hvor høyere hydrostatiske trykk ofte fordrer brønnbetjenings-fluider med densiteter som er høyere enn 1,8 0 g/cm 3. Behovet for faststoff-frie brønnbetjenings-fluider med høyere densitet tilfredsstilles ved saltoppløsninger som inneholder sinksalter såsom sinkhalogenider. Disse sink-holdige saltoppløsninger har den ulempe at de er mer korrosive enn saltoppløsninger som i det vesentlige er fri for sinksalter. Derfor er høydensitets-saltoppløsningene, dvs. slike saltoppløsninger som har en densitet som er høyere enn ca.
1,74 g/cm 3, særlig korrosive overfor oljebrønnrør og utstyr som anvendes ved betjening av slike brønnrør. Korrosjons-problemet forverres ved de høyere temperaturer som typisk finnes i de dypere brønner hvor det anvendes saltoppløsninger med høy densitet. Kjente korrosjonsinhibitorer, såsom film-dannende aminer, som er blitt anvendt i saltoppløsninger med høy densitet, tilveiebringer ikke tilfredsstillende beskyttelse mot korrosjon ved de høyere temperaturer som er forbundet med de dype brønner hvor det typisk anvendes saltoppløsninger med
. høy densitet. Det vil derfor være ønskelig å utvikle et korrosjonsinhiberende agens som tilveiebringer øket beskyttelse for metaller mot korrosjon forårsaket av saltoppløsninger med høy densitet, særlig av sinksalt-holdige høydensitets-salt-oppløsninger ved de høyere temperaturer som finnes i dype
brønner.
Den foreliggende oppfinnelse er et slikt korrosjonsinhiberende agens som tilveiebringer beskyttelse mot høy-temperatur-korrosjon for metaller som kommer i kontakt med saltoppløsninger med høy densitet. Ved ett aspekt er den foreliggende oppfinnelse et middel som omfatter (1) en saltoppløsning med høy densitet og (2) en korrosjonsinhiberende mengde av et agens omfattende minst ett fosfoniumsalt. Ved et annet aspekt er den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte til inhibering av korrosjon på metaller som er i kontakt med en saltoppløsning med høy densitet, som omfatter at man i saltoppløsningen oppløser et agens omfattende minst ett fosfoniumsalt.
Overraskende nok kan midlet ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringe øket korrosjonsbeskyttelse når det anvendes sammen med saltoppløsninger med høy densitet ved dyp-brønns-anvendelser hvor temperaturene overstiger ca. 121°C. Videre reduserer utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse uventet gropkorrosjon på metaller som kommer i kontakt med en saltoppløsning med høy densitet.
Det korrosjonsinhiberende agens ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for reduksjon av de korrosive virk-ninger hos saltoppløsninger med høy densitet på metaller. Metaller som typisk kommer i kontakt med saltoppløsninger med høy densitet, innbefatter stål, jern og jernholdige legeringer, idet stål er mest vanlig, siden det anvendes i stor utstrekning i olje- og gassindustrien. Agensene ifølge den foreliggende oppfinnelse er spesielt effektive til reduksjon av korrosjonshastigheten på stål som kommer i kontakt med saltoppløsninger med høy densitet.
De høydensitets-saltoppløsninger som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, innbefatter alle saltoppløsninger som inneholder salter av sink. I alminnelighet er høydensitets-saltoppløsningene vandige oppløsninger av visse halogenider av kalsium eller visse halogenider av sink, eller blandinger av kalsiumhalogenider.og sinkhalogenider. Se for eksempel US-patent 4 304 677 og US-patent 4 292 183 når det gjelder referanse til saltoppløsninger med høy densitet og fremstilling av disse. Korrosjonsinhibitor-systemene ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes fortrinnsvis i slike saltopp- løsninger som har en densitet som er høyere enn ca. 1,74 g/cm 3.
De fosfoniumsalter som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, inhiberer de korrosive egenskaper hos saltopp-løsninger med høy densitet overfor metaller, særlig jern og stål. Typiske fosfoniumsalter er generelt representert ved formelen:
hvor "a" er 0, 1 eller 2, fortrinnsvis 1; R er en elektron-tUtrekkende eller elektron-donerende gruppe, fortrinnsvis alkyl, alkenyl eller alkynyl, mer foretrukket alkyl, alkenyl eller alkynyl med 1-3 0 karbonatomer; hver R<1>er uavhengig av de øvrige en mettet eller umettet hydrokarbyl-gruppe, fortrinnsvis aryl, mer foretrukket en karbocyklisk aromatisk gruppe; og X er et anion, fortrinnsvis halogen eller et organisk anion.
Særlig foretrukkede fosfoniumsalter er generelt representert ved formelen:
hvor R er alkyl med 16-30, fortrinnsvis 16-22 karbonatomer; hver R" er uavhengig av de øvrige H, alkyl, nitro eller alkoksy, fortrinnsvis H; og X er som angitt ovenfor, fortrinnsvis Cl, Br, I eller et organisk anion, mer foretrukket Cl, Br, I eller tiocyanat, tosylat, perklorat eller mesylat, mest foretrukket C, Br, I eller tiocyanat.
For den foreliggende oppfinnelses formål innbefatter betegnelsene "aryl" og "aromatisk" substituerte aryl- og substituerte aromatiske grupper. I tillegg til fenyl-substituenter kan for eksempel det fosfoniumsalt som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, innbefatte substituenter såsom for eksempel metylfenyl, dimetylfenyl, etylfenyl, tosyl og lignende. Likeledes innbefatter betegnelsene "hydrokarbyl", "alkyl", "alkenyl" og "alkynyl" de substituerte derivater derav. For eksempel kan R være hydroksyl-substituert, som når R er -C-3C-C-0H. Andre substituenter innbefatter amino, alkoksy og halogen. En hver slik substitusjon bør være inert. Med "inert" menes at substitusjonen ikke i noen vesentlig grad forstyrrer fosfoniumsaltets korrosjonsinhibering og ikke forårsaker korrosjon.
De fosfoniumsalter som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, kan anvendes i saltoppløsninger med høy densi-
tet enten alene eller som blandinger. De kan anvendes i kombinasjon med en aktivator. For den foreliggende oppfinnelses formål betegner uttrykket "aktivator" et materiale som, når det anvendes sammen med minst ett av de fosfoniumsalter som er beskrevet ovenfor, tilveiebringer større korrosjonsbeskyttelse enn fosfoniumsalt-materialet alene. Typiske aktivatorer innbefatter alkynoler, såsom 2-butyn-l,4-diol og 2-propyn-l-ol, og visse svovelholdige forbindelser såsom tiocyanater og tiourea. Foretrukkede aktivatorer innbefatter 2-propyn-l-ol, tiourea og ammoniumtiocyanat, idet ammoniumtiocyanat er mest foretrukket.
Korrosjonsinhibitorene ifølge den foreliggende oppfinnelse oppløses i høydensitets-saltoppløsningene enten direkte eller etter at inhibitorene er blitt oppløst i et løsningsmiddel såsom vann. Den inhiberte saltoppløsning er så klar for anvendelse nede i brønnhullet, såsom ved borings-, kompletterings-og overhalings-anvendelser. Kjente additiver såsom overflateaktive midler kan anvendes sammen med fosfoniumsaltene og aktivatorene ifølge den foreliggende oppfinnelse. Et over-flateaktivt middel anvendes typisk for økning av løseligheten for korrosjonsinhibitor-midlet i høydensitets-saltoppløsningen. Eksempler på foretrukkede overflateaktive midler innbefatter
de polyetoksylerte kvaternære ammoniumsalter såsom metyl-bis-(2-hydroksyetyl)oleyl-ammoniumklorid.
Aktivatorene og fosfoniumsaltene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i en hvilken\som helst mengde ved hvilken de inhiberer korrosjon. Avhengig av de betingelser man støter på i en gitt brønn, og avhengig av graden av beskyttelse somønskes, kan fosfoniumsaltet eller blandingen av salter anvendes i fravær av en aktivator. Enten fosfoniumsaltene anvendes i fravær eller nærvær av en aktivator, anvendes de typisk i en konsentrasjon på minst 200 ppm, basert på vekten av saltvannsoppløsning/fosfoniumsalt/aktivator-systemet. Fortrinnsvis anvendes fosfoniumsaltene i konsentra-sjoner i området 200-5000 ppm. Hvis det anvendes aktivator, anvendes likeledes aktivatoren typisk ved en konsentrasjon på minst 100 ppm. Fortrinnsvis er aktivator-konsentrasjonen minst 10 00 ppm.
Korrosjonsinhibitor-midlene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes ved en hvilken som helst temperatur og trykk ved hvilke de tilveiebringer en viss grad korrosjonsinhibering. Typisk benyttes midlene i anvendelser hvor temperaturen er fra 20 til 200°C. Ved høyere temperaturer kan korrosjonsbeskyttelsen reduseres. Midlene ifølge den foreliggende oppfinnelse er særlig egnet ved temperaturer i området 90-175°C.
I de følgende fremstillinger og eksempler er alle deler og prosentandeler i vekt dersom ikke annet er angitt.
Fremstilling av triarylalkylfosfonium- salter
Generell fremgangsmåte:
Trifenylfosfin (1 ekvivalent (ekv.)) og alkylbromid
(1 ekv.) oppvarmes ved 12 0-13 0°C i 6-8 timer under nitrogen-atmosfære. Hele oppslemningen blir homogen og størkner deretter ved slutten av reaksjonstiden til en gummiaktig masse. Reaksjonsblandingen oppløses i kloroform og utfelles med di-etyleter under oppnåelse av en hvit utfelling som filtreres på en sintret glasstrakt. Den resulterende utfelling analy-seres og forbindelsen bestemmes.
Spesifikke forbindelser:
Resultatene fra fire kjøringer hvor den generelle fremgangsmåte som er angitt ovenfor, ble anvendt, er oppført i tabell I.
Korrosjonsundersøkelse
Generell fremgangsmåte:
En vandig testoppløsning (500 ml) ikke-inhibert ZnB^/CaB^-saltoppløsning med en densitet på 2,3 0 g/cm^ blandes kraftig ved 7 0°C med et fosfoniumsalt og eventuelt med en aktivator inntil det er dannet en oppløsning. Oppløsningen avkjøles deretter til romtemperatur.
Prøvestykker av bløtt stål 1018 med dimensjoner
25,4 x 25,4 x 3,17 mm (hull i sentrum 7,94 mm for montering) fremstilles ved skuring med såpe og deretter skylling med springvann og så med avionisert vann og endelig med aceton. Prøvestykkene tørkes og veies deretter. Det eksponerte om-råde er ca. 16 cm 2.
Korrosjonstesten utføres i en 1 liters bombe av typen Parr 4521 med 500 ml testoppløsning. Prøvestykkene monteres på en Teflon-dekket gjenget stang festet til toppen av bomben. Med testoppløsningen og prøvestykkene på plass forsegles bomben, vakuum-avgasses og fylles med nitrogen. Systemet får så stå over natten ved romtemperatur.
Bomben oppvarmes til 160°C og agiteres i 8 timer. Start av oppvarmning utgjør starten for testen. Agitatoren slåes av over natten, men slåes på periodisk gjennom hele testen, idet den vanligvis kjøres gjennomsnittlig i 1/4 av testens totale tid.
Ved slutten av testen slåes varmekilden av og bomben av-kjøles til 65,6-71,l°C og ventileres deretter og åpnes. Prøve- stykkene overføres til kaldt vann og renses ultrasonisk i 5 minutter. Prøvestykkene skures med såpe, skylles med avionisert vann og skylles deretter med aceton. Prøve-stykkene veies etter tørking. Korrosjonshastigheten beregnes under anvendelse av den følgende ligning:
Korrosjonshastigheten uttrykt i mpy kan multipliseres med 0,0254 under oppnåelse av et produkt som er korrosjonshastigheten uttrykt i mm/år. Den prosentvise beskyttelse beregnes under anvendelse av den følgende ligning:
hvor CB = korrosjonshastighet for blindprøver ("corrosion rate of blanks") og CTC = korrosjonshastighet for test-prøvestykker ("corrosion rate of test coupons").
Eksempel 1
I det man følger den generelle korrosjonsundersøkelses-fremgangsmåte gir tilsetning av 1,2 g trifenylheksadekyl-fosfoniumklorid (1000 ppm) til saltoppløsninger en korrosjonshastighet for test-prøvestykkene på 3 4,09 mm/år for en test-periode på 4 dager. Korrosjonshastigheten for blindprøvene er ca. 97,38 mm/år. Således er den prosentvise beskyttelse 65 %. Ingen gropkorrosjon observeres på test-prøvestykket.
Eksempel 2
I det man følger den generelle korrosjonsundersøkelses-fremgangsmåte gir tilsetning av 1,2 g (1000 ppm) trifenyldokosylfosfoniumklorid til saltoppløsningen en korrosjonshastighet for test-prøvestykkene på 2 6,31 mm/år og en prosentvis beskyttelse på 73 % for en testperiode på 3 dager. Korrosjonshastigheten for blindprøven er ca. 98,37 mm/år.
Det observeres ingen gropkorrosjon på testprøvestykket.
Eksempel 3
I det man følger den generelle korrosjonsundersøkelses-fremgangsmåte gir tilsetning av 1,2 g trifenyldokosylfosfoniumklorid (1000 ppm) til saltoppløsningen en korrosjonshastighet for testprøvestykket på 12,32 mm/år og en prosentvis be skyttelse på 88 % for en test-periode på 2 dager. Korrosjonshastigheten for blindprøven er ca. 102,6 mm/år. Det observeres ingen gropkorrosjon på test-prøvestykket.
Eksempel 4
Fremgangsmåten ifølge eksempel 1 gjentas med det unntak
at det tilsettes 4,6 g (4 000 ppm) 2-propyn-l-ol (propargyl-alkohol) som aktivator til saltoppløsningen med fosfoniumsaltet. Korrosjonshastigheten er 19,94 mm/år, og den prosentvise beskyttelse er 80 % for en testperiode på 5 dager. Korrosjonshastigheten for prøvestykket er ca. 99,69 mm/år.
Det observeres ingen gropkorrosjon på test-prøvestykket.
Eksempel 5
Fremgangsmåten ifølge eksempel 4 følges, bortsett fra
at aktivatoren er ammoniumtiocyanat og fosfoniumsaltet er trifenyldokosylfosfoniumklorid. Korrosjonshastigheten er 0,46 mm/år for en test-periode på 6 dager, korrosjonshastigheten for blindprøven er ca. 98,42 mm/år. Således er den prosentvise beskyttelse 99,5. Det observeres ingen grop-korros jon på test-prøvestykket.
Eksempel 6
Den generelle korrosjonsundersøkelses-fremgangsmåte
følges, bortsett fra at test-temperaturen er 204,4°C. Inhibitor-materialet er trifenyldokosylfosfoniumbromid og 1000 ppm ammoniumtiocyanat. Korrosjonshastigheten er 3,10 mm/år over en 6-dagers test-periode. Korrosjonshastigheten for blind-prøven måles ikke, men den anvendte saltoppløsning er den samme ikke-inhiberte saltoppløsning som anvendes i sammen-ligningsforsøk 3.
Sammenligningsforsøk
I det man følger den generelle fremgangsmåte for korrosjons-undersøkelse, og unntak noteres, testes en del kjente korrosjonsinhibitorer som anvendes i saltoppløsninger. Resultatene er oppført i tabell II.
Det vil således kunne sees at inhibitor-preparatene ifølge eksempler 1-5 alle tilveiebringer forbedret beskyttelse i saltvannsoppløsning med 2,30 g/cm ved 160°C sammenlignet med Tretolite KI-86. Preparatet ifølge eksempel 5 tilveiebringer usedvanlig god beskyttelse.
Ammoniumtiocyanat anvendt alene som korrosjonsinhibitor gir et meget lavt korrosjonshastighetstall. Imidlertid er de prøvestykker som underkastes ammoniumtiocyanat alene, sterkt gropkorrodert etter testen. Gropkorrosjon fører til en hurtigere svikt på grunn av korrosjon enn det som ville ventes ut fra korrosjonshastighetstallet. Når ammoniumtiocyanat anvendes som aktivator i eksempel 5, observeres det overraskende nok ingen gropkorrosjon, og korrosjonshastigheten er lavere enn når ammoniumtiocyanat er lavere enn når ammoniumtiocyanat anvendes alene (sammenligningseksempel 2) og er lavere enn når trifenyldokosylfosfoniumklorid anvendes alene (eksempel 3). Således er korrosjonsinhibitor-midlene ifølge den foreliggende oppfinnelse særlig effektive til reduksjon eller eliminering av den mengde gropkorrosjon som ellers ville oppstå på et metall-prøvestykke.
Claims (10)
1. Korrosjonsinhibert middel omfattende:
(a) en saltoppløsning med høy densitet og
(b) . en korros jonsinhiberende mengde av en korrosjonsinhibitor, karakterisert ved at korrosjons-inhibitoren omfatter minst ett fosfoniumsalt.
2. Fremgangsmåte til inhibering av korrosjon på metaller som er i kontakt med en saltoppløsning med høy densitet,
som omfatter at man i saltoppløsningen oppløser en korrosjonsinhibitor, karakterisert ved at korrosjons-inhibitoren omfatter minst ett fosfoniumsalt.
3. Korrosjonsinhibert middel ifølge krav 1 eller fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor fosfoniumsaltet generelt er representert ved formelen:
hvor "a" er 0, 1 eller 2; R er en elektron-tiltrekkende eller elektron-donerende gruppe; R' er en mettet eller umettet hydrokarbyl-gruppe; og X er et anion.
4. Middel eller fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor fosfoniumsaltet generelt er representert ved formelen:
hvor R er en alkyl-, alkenyl- eller alkynyl-gruppe med 1-3 0 karbonatomer ,og hvor hver R" uavhengig av de øvrige er H, alkyl, alkoksy eller nitro.
5. Middel eller fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor fosfonium-saltei omfatter trifenyldokosylklorid.
6. Middel ifølge krav 1 eller fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor saltoppløsningen i tillegg inneholder en aktivator-forbindelse.
7. Middel eller fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor aktivatoren er ammoniumtiocyanat.
8. Middel ifølge krav 1 eller fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor fosfonium-forbindelsen er til stede i en konsentrasjon på minst 2 00 ppm.
9. Middel eller fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor aktivatoren er til stede i en konsentrasjon på minst 100 ppm.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor temperaturen i metallet, eller en del derav, er 20-200°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/538,451 US4640786A (en) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | Phosphonium salt-containing corrosion inhibitors for high density brines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO843970L true NO843970L (no) | 1985-04-09 |
Family
ID=24146990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO843970A NO843970L (no) | 1983-10-03 | 1984-10-02 | Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller i saltopploesninger |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4640786A (no) |
| EP (1) | EP0139260A1 (no) |
| DK (1) | DK463084A (no) |
| GR (1) | GR80513B (no) |
| IL (1) | IL73108A0 (no) |
| NO (1) | NO843970L (no) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5951921A (en) * | 1997-01-31 | 1999-09-14 | Core Corporation | Apparatus for producing ozone water |
| GB0324238D0 (en) * | 2003-10-16 | 2003-11-19 | Rhodia Consumer Specialities L | Formulation for corrosion and scale inhibition |
| US7994101B2 (en) * | 2006-12-12 | 2011-08-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Corrosion inhibitor intensifier compositions and associated methods |
| US8070962B2 (en) * | 2007-02-24 | 2011-12-06 | M-I L.L.C. | Using oxidizing agents to remove thiocyanates from brines |
| US8058211B2 (en) * | 2007-12-12 | 2011-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Corrosion inhibitor intensifier compositions and associated methods |
| US7994099B2 (en) * | 2009-04-14 | 2011-08-09 | Haliburton Energy Services, Inc. | Corrosion inhibitor compositions comprising an aldehyde and a thiol and/or an amine functionalized ring structure and associated methods |
| US20100305010A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Clearwater International, Llc | High density phosphate brines and methods for making and using same |
| US8936728B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-01-20 | Debra A. Riggs | Chemicals for oil spill cleanup |
| GB201400299D0 (en) * | 2014-01-08 | 2014-02-26 | Rhodia Operations | Corrosion inhibitors |
| US10611951B2 (en) | 2014-12-11 | 2020-04-07 | Clariant International Ltd. | Liquid inhibitor composition and a method for its preparation and application as a heavy brine corrosion control |
| DK3230398T3 (da) | 2014-12-11 | 2019-10-28 | Clariant Int Ltd | Flydende hæmmer-sammensætning og fremgangsmåde til fremstilling af denne og anvendelse som en kontrol af korrosion af en tung saltopløsning |
| US10519360B2 (en) | 2014-12-11 | 2019-12-31 | Clariant International Ltd. | Liquid inhibitor composition and a method for its preparation and application as a heavy brine corrosion control |
| MX2018011995A (es) | 2016-12-01 | 2019-01-24 | Clariant Int Ltd | Uso de una composicion que contiene al menos un compuesto de azucar y amida biodegradable en combinacion con al menos un agente sinergico basado en azufre para inhibicion de corrosion de un material metalico en aplicaciones de campos petroleros. |
| CN110105390B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-09-21 | 河南大学 | 烷基三苯基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体、合成方法及作为镁合金材料缓蚀剂的应用 |
| CN118085845B (zh) * | 2024-02-26 | 2025-02-18 | 山东滨州昱诚化工科技有限公司 | 一种酸化压裂用缓蚀剂及其制备方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2340996A (en) * | 1944-02-08 | Coating composition | ||
| US1921364A (en) * | 1928-05-21 | 1933-08-08 | Ig Farbenindustrie Ag | Media for protecting furs, hairs, feathers, and animal textile products against the attack of animal and plant pests |
| US2073413A (en) * | 1936-11-25 | 1937-03-09 | Cross Roy | Drilling fluids |
| US2224695A (en) * | 1938-11-25 | 1940-12-10 | Carl F Prutton | Inhibitor |
| US2265759A (en) * | 1939-06-06 | 1941-12-09 | Shell Dev | Oil well treating fluid |
| US2360623A (en) * | 1941-03-01 | 1944-10-17 | Standard Oil Dev Co | Lubricating oil composition |
| US3060156A (en) * | 1959-12-01 | 1962-10-23 | American Cyanamid Co | Polymeric sulfonium salts |
| US3165513A (en) * | 1961-12-26 | 1965-01-12 | Dal Mon Research Co | Triazine phosphonium derivatives |
| BE634515A (no) * | 1962-07-19 | |||
| US3334144A (en) * | 1964-07-21 | 1967-08-01 | Monsanto Res Corp | Process for making alkyltriaryl-phosphonium compounds |
| US3664807A (en) * | 1966-09-26 | 1972-05-23 | Petrolite Corp | Use of phosphonium compounds as corrosion inhibitors |
| US3531514A (en) * | 1966-09-26 | 1970-09-29 | Petrolite Corp | Phosphonium compounds and/or ethylene glycol - bis-(trialkylphosphonium acetates) |
| US3380837A (en) * | 1966-11-02 | 1968-04-30 | American Cyanamid Co | Corrosion inhibiting composition |
| US3654300A (en) * | 1966-11-25 | 1972-04-04 | Petrolite Corp | Imidazoline phosphoramides |
| US3591330A (en) * | 1966-11-25 | 1971-07-06 | Petrolite Corp | Use of phosphoramides as corrosion inhibitors |
| US3790487A (en) * | 1971-11-05 | 1974-02-05 | Chevron Res | Erosion-inhibited functional fluids |
| US4117236A (en) * | 1972-10-24 | 1978-09-26 | Petrolite Corporation | Phosphonium compounds |
| US4060553A (en) * | 1976-05-10 | 1977-11-29 | Petrolite Corporation | Hydroxyalkylaminoalkylamides and preparation and uses thereof |
| US4100100A (en) * | 1977-03-28 | 1978-07-11 | The Dow Chemical Company | Cobalt-containing inhibitor for sour gas conditioning solutions |
| US4102804A (en) * | 1977-03-28 | 1978-07-25 | The Dow Chemical Company | Inhibitor for gas conditioning solutions |
| US4100099A (en) * | 1977-03-28 | 1978-07-11 | The Dow Chemical Company | Quaternary salt-polyamine inhibitor for sour gas conditioning solutions |
| US4304677A (en) * | 1978-09-05 | 1981-12-08 | The Dow Chemical Company | Method of servicing wellbores |
| US4292183A (en) * | 1978-12-13 | 1981-09-29 | Great Lakes Chemical Corporation | High-density fluid compositions |
| US4427556A (en) * | 1980-10-14 | 1984-01-24 | Nl Industries, Inc. | Dispersible hydrophilic polymer compositions |
| US4536302A (en) * | 1983-06-30 | 1985-08-20 | Nl Industries Inc | Corrosion inhibition of aqueous brines |
-
1983
- 1983-10-03 US US06/538,451 patent/US4640786A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-09-26 IL IL73108A patent/IL73108A0/xx unknown
- 1984-09-27 DK DK463084A patent/DK463084A/da not_active Application Discontinuation
- 1984-10-01 GR GR80513A patent/GR80513B/el unknown
- 1984-10-02 EP EP84111765A patent/EP0139260A1/en not_active Withdrawn
- 1984-10-02 NO NO843970A patent/NO843970L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL73108A0 (en) | 1984-12-31 |
| DK463084A (da) | 1985-04-04 |
| GR80513B (en) | 1985-02-01 |
| DK463084D0 (da) | 1984-09-27 |
| US4640786A (en) | 1987-02-03 |
| EP0139260A1 (en) | 1985-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0878605B1 (en) | Use of corrosion inhibited organic acid compositions | |
| US3773465A (en) | Inhibited treating acid | |
| NO843970L (no) | Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller i saltopploesninger | |
| US5697443A (en) | Method and composition for acidizing subterranean formations utilizing corrosion inhibitor intensifiers | |
| US4784779A (en) | Corrosion inhibitors for clear, calcium-free high density fluids | |
| US6180057B1 (en) | Corrosion inhibiting compositions and methods | |
| US4784778A (en) | Corrosion inhibiting composition for zinc halide-based clear, high density fluids | |
| US4728446A (en) | Corrosion inhibitor for brines | |
| CA2778721A1 (en) | Method of mitigating corrosion rate of oilfield tubular goods | |
| US4980074A (en) | Corrosion inhibitors for aqueous brines | |
| US5763368A (en) | Corrosion inhibited well acidizing compositions and methods | |
| CA1197673A (en) | Corrosion inhibited high density fluid compositions | |
| GB2027686A (en) | Corrosion Inhibitor for Aqueous Brines | |
| US2955083A (en) | Corrosion inhibitors in well treating compositions | |
| US4187277A (en) | Process of inhibiting corrosion with quaternaries of halogen derivatives of alkynoxymethyl amines | |
| US5916484A (en) | Metal corrosion inhibited organic acid compositions | |
| DK165699B (da) | Saltholdig vaeske med hoej vaegtfylde og anvendelse deraf ved betjening af borehuller | |
| AU576061B2 (en) | Corrosion inhibitor for high density brines | |
| US4751051A (en) | α-aminoalkylsulfur compositions | |
| US2836558A (en) | Method of inhibiting corrosion of metals | |
| US4633019A (en) | α-aminoalkylsulfur compositions | |
| US3567634A (en) | Corrosion inhibitor deterioration reducer | |
| EP3548647B1 (en) | Use of a composition containing at least one biodegradable sugar-amide-compound in combination with at least one sulfur-based synergist for corrosion inhibition of a metallic equipment in oilfield applications | |
| CA1256688A (en) | Corrosion inhibitor for brines | |
| US11814581B2 (en) | Corrosion inhibiting acid mixture containing monoamine / diamine and method of inhibiting corrosion in acid treatment |