一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及金屬表面腐蝕與防護技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在油田施工過程中，酸化是實現(xiàn)油氣井增產(chǎn)、注入井增注的一項重要有效措施，常 用的酸化試劑是15-28 %的鹽酸溶液。在一定壓力條件下將酸液注入地層，酸液可W與巖石 膠結(jié)物W及地層孔隙、裂縫內(nèi)的堵塞物發(fā)生溶解或溶蝕作用，W此來提高地層的孔隙度和 滲透率，達到增產(chǎn)、增注的目的。然而酸液對井下管柱W及金屬設(shè)備具有腐蝕作用，特別是 高溫條件下使用高濃度的鹽酸進行酸化時，嚴重縮短了管線和施工設(shè)備的使用壽命，造成 了巨大的經(jīng)濟損失。因此為減少酸液對酸化作業(yè)設(shè)備、管柱等金屬的腐蝕，常常在施工過程 中向酸液中添加緩蝕劑。
[0003] 目前高溫酸化緩蝕劑的主體多為曼尼希堿、季錠鹽、咪挫嘟等物質(zhì)。由于地層鉆采 深度的不斷提高，高溫油氣田不斷出現(xiàn)，單一組分的常規(guī)酸化緩蝕劑已不能滿足高溫條件 下的防腐需求，通常需要在主劑中添加增效劑來提高防腐效果。烘醇類物質(zhì)是最常用的高 溫酸化緩蝕劑增效劑，但運類物質(zhì)揮發(fā)性較大，添加到酸液中后，部分有效成分會跟隨鹽酸 一同揮發(fā)出來，不僅降低了其有效成分，造成資源浪費，同時其本身也是一種劇毒物質(zhì)，嚴 重危害了施工人員的身體健康。因此，十分有必要研究一種用量少、緩蝕率高、低毒環(huán)保的 高溫酸化緩蝕劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑及其制備方法。利用制備的含徑基 雙季錠鹽分子中具有多個吸附中屯、，能在金屬表面形成多點吸附，從而在金屬表面形成致 密保護膜來阻礙金屬的腐蝕；選用綠色低毒、易降解的松香胺代替最常用的烘醇類物質(zhì)作 為增效劑，對環(huán)境危害?。槐景l(fā)明制備的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑具有酸溶性良好、用量少、緩 蝕率高、低毒環(huán)保等優(yōu)點。 陽〇化]為了達成上述目的之一，本發(fā)明可通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)：
[0006] 一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，由如下質(zhì)量份原料的配比組成：
[0007] 含徑基雙季錠鹽60 - 80增效劑10 - 20溶劑10 - 25。
[0008] 本發(fā)明的目的之一還可通過如下措施實現(xiàn)：
[0009] 所述增效劑為松香胺；
[0010] 所述溶劑為乙醇、甲醒的一種或兩種。
[0011] 為了達成上述目的之二，本發(fā)明可通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)：
[0012] 一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的制備方法，包括如下操作步驟：
[0013] (1)含徑基雙季錠鹽的合成取含氮雜環(huán)化合物于反應(yīng)蓋中，W無水乙醇為溶劑，升 溫加熱至78°C回流0. 5-比，然后加入雙面代醇，繼續(xù)加熱回流12-24h后冷卻過濾，用體積 配比為1 :1的無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得含徑基雙季錠鹽；所述含徑基雙季錠鹽 分子結(jié)構(gòu)如下（A)、度）所示。
[0014]
[0015] (2)將合成的含徑基雙季錠鹽與增效劑、溶劑混合均勻即得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。
[0016] 本發(fā)明的目的之二還可通過如下措施實現(xiàn)：
[0017] 所述含氮雜環(huán)化合物為哇嘟或化晚； 陽01引所述雙面代醇為1，3-二氯-2-丙醇，1，3-二漠-2-丙醇，1，4-二氯-2-下醇， 1，4-二漠-2-下醇中的一種；
[0019] 所述含氮雜環(huán)化合物：雙面代醇=2. 0-2.4 : 1(摩爾比）。 W20] 所述溶劑無水乙醇的用量按含氮雜環(huán)化合物（moU :無水乙醇OnL) = 1 : 100-200。
[0021] 所述無水乙醇-丙酬混合液每次用量按含氮雜環(huán)化合物（mol):無水乙醇-丙酬 混合液（血）=1 :30-50。
[0022] 本發(fā)明的緩蝕劑性能測試實驗嚴格按照SY/T5405-1996《酸化用緩蝕劑性能實驗 及評價指標》操作。
[0023] 本發(fā)明的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的有益效果是：制備的含徑基雙季錠鹽分子中具有 多個吸附中屯、，能在金屬表面形成多點吸附，從而在金屬表面形成致密保護膜來阻礙金屬 的腐蝕；此外，選用綠色低毒、易降解的松香胺代替最常用的烘醇類物質(zhì)作為增效劑，對環(huán) 境危害小。本發(fā)明制備的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑具有酸溶性良好、用量少、緩蝕率高、低毒環(huán) 保等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。 陽〇2引 實施例1 陽0%] 取2mol哇嘟于反應(yīng)蓋中，200血無水乙醇為溶劑，升溫加熱至78°C回流比，然后加 入Imol 1,3-二漠-2-丙醇，繼續(xù)加熱回流24h后冷卻過濾，每次用60血體積比為1 :1的 無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得漠化1，3-二哇嘟丙醇。將漠化1，3-二哇嘟丙醇、松 香胺、乙醇按質(zhì)量比60 : 15 : 25混合均勻后得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。
[0027] 在15%肥1溶液中，0. 3%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 19% ;0.5%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，可使N80油管鋼在 90 °C下的緩蝕率達99. 64 %。 陽0測 實施例2
[0029] 取2. 4mol哇嘟于反應(yīng)蓋中，240血無水乙醇為溶劑，升溫加熱至78°C回流比，然后 加入Imol 1,3-二漠-2-下醇，繼續(xù)加熱回流1化后冷卻過濾，每次用120血體積比為1 :1 的無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得漠化1，4-二哇嘟下醇。將漠化1，4-二哇嘟下醇、 松香胺、甲醒按質(zhì)量比70 : 20 : 10混合均勻后得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。
[0030] 在15%肥1溶液中，0. 3%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 23% ;0. 5%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 67 %。 陽0川 實施例3 陽03引取2mol化晚于反應(yīng)蓋中，400血無水乙醇為溶劑，升溫加熱至78°C回流0. 5h，然后 加入Imol 1,3-二氯-2-丙醇，繼續(xù)加熱回流。反應(yīng)24h后冷卻過濾，每次用100血體積比 為1 :1的無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得氯化1，3-二化晚丙醇。將氯化1，3-二化晚 丙醇、松香胺、乙醇按質(zhì)量比60 : 20 : 20混合均勻后得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。
[0033] 在15%肥1溶液中，0. 4%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 02% ;0. 5%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 39%。
[0034] 實施例4
[00對取2. 4mol化晚于反應(yīng)蓋中，240血無水乙醇為溶劑，升溫加熱至78°C回流0.化， 然后加入Imol 1，4-二氯-2-下醇，繼續(xù)加熱回流14h后冷卻過濾，每次用72血體積比為 1 :1的無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得氯化1，4-二化晚下醇。將氯化1，4-二化晚下 醇、松香胺、甲醒按質(zhì)量比80 : 10 : 10混合均勻后得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。
[0036] 在15%肥1溶液中，0. 4%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 10% ;0.5%質(zhì)量分數(shù)的該高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，可使N80油管鋼在 90°C下的緩蝕率達99. 42 %。
[0037] W上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明；同時，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員， 依據(jù)本發(fā)明實施例，在【具體實施方式】W及應(yīng)用范圍上均會有所改變之處，綜上所述，本說明 書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，其特征在于，由如下質(zhì)量份配比的原料組成： 含徑基雙季錠鹽60-80增效劑10-20溶劑10-25。2. 如權(quán)利要求1所述的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，其特征在于，所述增效劑為松香胺。3. 如權(quán)利要求1所述的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑，其特征在于，所述溶劑為乙醇、甲醒的一 種或兩種。4. 一種制備如權(quán)利要求1所述高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的方法，其特征在于，按如下操作 步驟進行： (1) 含徑基雙季錠鹽的合成取含氮雜環(huán)化合物于反應(yīng)蓋中，W無水乙醇為溶劑，升溫加 熱至78°C回流0. 5-比，然后加入雙面代醇，繼續(xù)加熱回流12-24h后冷卻過濾，用體積配比 為1 :1的無水乙醇-丙酬混合液重結(jié)晶3次得含徑基雙季錠鹽；所述含徑基雙季錠鹽分子 結(jié)構(gòu)如下（A)、度）所示。CA) 化） (2) 將合成的含徑基雙季錠鹽與所述增效劑、溶劑混合均勻即得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。5. 如權(quán)利要求4所述高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述含氮 雜環(huán)化合物為哇嘟或化晚；所述雙面代醇為1,3-二氯-2-丙醇、1,3-二漠-2-丙醇、1,4-二 氯-2-下醇、1，4-二漠-2-下醇中的一種。6. 如權(quán)利要求4所述高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述含氮 雜環(huán)化合物（mol):雙面代醇（mol) = 2. 0-2.4 : 1。7. 如權(quán)利要求4所述高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述含氮 雜環(huán)化合物（mol):無水乙醇（血）=1 :100-200。8. 如權(quán)利要求4所述高溫復(fù)合酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于，步驟（1)所述含氮 雜環(huán)化合物（mol):單次重結(jié)晶用無水乙醇-丙酬混合液（mL) = 1 :30-50。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高溫復(fù)合酸化緩蝕劑及其制備方法。高溫復(fù)合酸化緩蝕劑由如下質(zhì)量份配比的原料組成：含羥基雙季銨鹽60-80，增效劑10-20，溶劑10-25；其制備步驟為：（1）含羥基雙季銨鹽的合成：取含氮雜環(huán)化合物于反應(yīng)釜中，以無水乙醇為溶劑，升溫加熱至78℃回流，然后加入雙鹵代醇，繼續(xù)加熱回流12-24h后冷卻過濾，用無水乙醇-丙酮混合液重結(jié)晶3次得含羥基雙季銨鹽；（2）將合成的含羥基雙季銨鹽與增效劑、溶劑混合均勻即得高溫復(fù)合酸化緩蝕劑。本發(fā)明制備的高溫復(fù)合酸化緩蝕劑具有酸溶性良好、用量少、緩蝕率高、低毒環(huán)保等優(yōu)點。
【IPC分類】C23F11/04
【公開號】CN105586594
【申請?zhí)枴緾N201410575626
【發(fā)明人】任占春, 馬收, 盧娜娜, 左家強, 黃波, 張子麟, 李愛山, 張潦源, 張軍峰, 劉偉, 隋文
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月24日