專利名稱：一種適用于140-180℃地層酸化的緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)過程中，特別是增產(chǎn)措施中適用于高溫地層酸化改造的緩蝕劑。
背景技術(shù)：
酸化是改造含碳酸鹽巖低滲透儲(chǔ)層的重要措施，該措施通過向儲(chǔ)層注入高濃度的酸液，酸液溶蝕儲(chǔ)層巖石中能與酸液反應(yīng)的成分，在地層形成油氣能順利流動(dòng)的刻蝕通道，增加地層的滲透性，從而提高油氣井的產(chǎn)量。由于酸化過程中注入的是高濃度酸液，地面上的金屬設(shè)備和井下的管柱可能因此發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起腐蝕，這些腐蝕行為會(huì)對(duì)設(shè)備和管柱造成嚴(yán)重的傷害，從而對(duì)安全生產(chǎn)產(chǎn)生隱患。從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論可以知道，隨著溫度的升 高，化學(xué)反應(yīng)速度越快，因而地層溫度越高，越對(duì)緩蝕劑有更高的要求。目前各大油田開發(fā)的主要儲(chǔ)層溫度在140°C，隨著鉆探技術(shù)的發(fā)展，越來越多的深儲(chǔ)層被鉆探，鉆遇的儲(chǔ)層溫度也超過了 140°C，最高的達(dá)到了 200°C，在對(duì)這些儲(chǔ)層的酸化改造中首先要解決的難題就是在140°C以上地層能有效發(fā)揮抑制金屬腐蝕的緩蝕劑。現(xiàn)有的緩蝕劑主要為曼尼希堿類和咪唑啉季銨鹽類，曼尼希堿類緩蝕劑已經(jīng)在油田現(xiàn)場應(yīng)用了多年，該類緩蝕劑對(duì)120°C以下地層的酸化改造具有很好的緩蝕效果，但對(duì)超過120°C的儲(chǔ)層現(xiàn)場應(yīng)用效果顯示較差；咪唑啉季銨鹽類緩蝕劑最高能用于160°C的儲(chǔ)層，但是咪唑啉類緩蝕劑合成較困難，而且脫吸附嚴(yán)重，使用量較大，成本較高。由于目前油氣田增產(chǎn)改造過程中，面臨的地層溫度越來越高，為了保護(hù)井下管柱和設(shè)備，亟需適用于高溫地層酸化改造的緩蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種適用于140-180°C地層酸化的緩蝕劑，該緩蝕劑在140-180°C的環(huán)境下能保持較好的穩(wěn)定性，發(fā)揮較好的緩蝕作用，能滿足油氣田酸化140-180°C高溫地層的需要，并通過動(dòng)態(tài)腐蝕測定，該緩蝕劑對(duì)金屬的腐蝕速率滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)指標(biāo)，切實(shí)起到保護(hù)井下設(shè)備和管柱的作用。為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。一種適用于140_180°C地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量％的噻唑衍生物，10-20重量％的有機(jī)胺，5-10重量％的非離子表面活性劑和40-55重量％的溶劑組成。所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對(duì)甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物。所述有機(jī)胺為以下分子式的胺類其中一種、兩種或兩種以上混合物CnH2n+1NH2*(CnH2n+1)2NH 其中 n=12_18，C6H5 (CH2) nNH2 其中 n=l_3。所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，二壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基聚氧乙烯醚中的一種、兩種或兩種以上混合物。所述脂肪醇聚氧乙烯醚為工業(yè)品，是一種非純凈物，主要分子式為RO- (CH2CH2O) n-H, R是C原子數(shù)為12-14的烷基，n=4_5。所述溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇中的一種、兩種或兩種以上混合物。以上所述原料均為市售。本發(fā)明緩蝕劑的制備方法為先在反應(yīng)釜中加入40-55重量％的溶劑，再加入20-30重量％的噻唑衍生物和10-20重量％的有機(jī)胺，在70-90°C條件下攪拌3_5h，最后加入5-10重量％的表面活性劑，攪拌混合均勻，即得高溫緩蝕劑。
本發(fā)明緩蝕劑的工作機(jī)理如下噻唑衍生物和有機(jī)胺能通過分子中的雜原子吸附到鋼材表面，隔離酸與鋼材，從而起到保護(hù)鋼材的作用；發(fā)明中的表面活性劑起到浸潤鋼材表面的作用，使噻唑衍生物和有機(jī)胺能很好的吸附在鋼材表面；發(fā)明中的噻唑衍生物和有機(jī)胺水溶性較差，所以選用醇類作為溶劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，目前油氣田酸化緩蝕主要是針對(duì)140°C以下地層，能滿足140°C以上地層酸化的緩蝕劑報(bào)道很少，已報(bào)道的這類緩蝕劑主要成分以咪唑啉衍生物和炔醇衍生物為主，這些緩蝕劑存在合成困難，合成收率較低的問題。本發(fā)明能滿足油氣田140-180°C高溫地層酸化保護(hù)管柱和井下設(shè)備的需要，而且制備發(fā)明緩蝕劑的原料易得，生產(chǎn)設(shè)備要求不高，生產(chǎn)流程簡單，生產(chǎn)過程無損耗。
具體實(shí)施例方式一、緩蝕劑的制備(以下物質(zhì)份數(shù)均為重量份)實(shí)施例I在反應(yīng)釜中加入40份的乙醇，再加入30份2-甲氧基噻唑和20份十八胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，即得高溫緩蝕劑。實(shí)施例2在反應(yīng)釜中加入10份的甲醇和40份乙醇，再加入25份噻唑_4_甲醛和15份芐胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份辛基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例3在反應(yīng)釜中加入10份的甲醇，20份乙醇和25份異丙醇，再加入15份2_氨基-4-(對(duì)甲苯基)噻唑和10份2-甲氧基噻唑以及10份苯乙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例4在反應(yīng)釜中加入25份乙醇和20份異丙醇，再加入30份2_氨基_4_(對(duì)甲苯基)噻唑和10份十四胺和10份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例5在反應(yīng)釜中加入30份甲醇和20份異丙醇，再加入25份2_氨基_4_(對(duì)甲苯基)噻唑和10份十二胺和5份苯丙胺,在70-90°C條件下攪拌4h,最后加入5份十二燒基聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例6在反應(yīng)釜中加入26份甲醇和20份乙醇，再加入29份2-氨基-4-(對(duì)甲苯基)噻唑和10份十六胺和5份十五胺,在70-90°C條件下攪拌4h,最后加入10份二壬基酹聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例7在反應(yīng)釜中加入25份甲醇和15份異丙醇，再加入18份噻唑-4-甲醛和17份2_甲氧基噻唑以及10份壬胺和5份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份辛基酚聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實(shí)施例8在反應(yīng)釜中加入25份甲醇和20份異丙醇，再加入30份噻唑_4_甲醛和10份壬胺和5份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份脂肪醇聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。二、緩蝕劑的緩蝕效果測試 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5405-1996規(guī)定的動(dòng)態(tài)方法測試發(fā)明緩蝕劑的緩蝕性能，結(jié)果如表
I。測試結(jié)果顯示本發(fā)明緩蝕劑在140°C，160°C和180°C下對(duì)金屬的腐蝕速度滿足標(biāo)準(zhǔn)SY/T5405-1996規(guī)定的指標(biāo)中的一級(jí)指標(biāo)。表I實(shí)施例的腐蝕速度測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種適用于140-180°C地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量％的噻唑衍生物，10-20重量％的有機(jī)胺，5-10重量％的非離子表面活性劑和40-55重量％的溶劑組成。
2.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對(duì)甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物。
3.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述有機(jī)胺為以下分子式的胺類其中一種、兩種或兩種以上混合物CnH2n+1NH2 或(CnH2n+1) 2NH 其中 n=12-18，C6H5 (CH2) nNH2 其中 η=I-3。
4.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，二壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基聚氧乙烯醚中的一種、兩種或兩種以上混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的緩蝕劑，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的主要分子式為RO- (CH2CH2O) n-H，R 是 C 原子數(shù)為 12-14 的烷基，η=4_5。
6.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇中的一種、兩種或兩種以上混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于140-180℃地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量%的噻唑衍生物，10-20重量%的有機(jī)胺，5-10重量%的表面活性劑和40-55重量%的溶劑組成。所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對(duì)甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物，所述表面活性劑為非離子表面活性劑，所述溶劑為醇類。該緩蝕劑的噻唑衍生物和有機(jī)胺通過分子中的雜原子吸附到鋼材表面，隔離酸與鋼材，起到保護(hù)鋼材的作用。本發(fā)明在140-180℃的環(huán)境下能保持較好的穩(wěn)定性，滿足油氣田酸化140-180℃高溫地層的需要，本發(fā)明對(duì)金屬的腐蝕速率滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)指標(biāo)，切實(shí)起到了保護(hù)井下設(shè)備和管柱的作用。
文檔編號(hào)C09K8/74GK102827596SQ20121033725
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者王世彬, 郭建春, 張藝耀, 何樂, 茍興豪, 王浩儒 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)