一种高温复合酸化缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及金属表面腐蚀与防护技术领域，尤其设及一种高溫复合酸化缓蚀剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在油田施工过程中，酸化是实现油气井增产、注入井增注的一项重要有效措施，常 用的酸化试剂是15-28 %的盐酸溶液。在一定压力条件下将酸液注入地层，酸液可W与岩石 胶结物W及地层孔隙、裂缝内的堵塞物发生溶解或溶蚀作用，W此来提高地层的孔隙度和 渗透率，达到增产、增注的目的。然而酸液对井下管柱W及金属设备具有腐蚀作用，特别是 高溫条件下使用高浓度的盐酸进行酸化时，严重缩短了管线和施工设备的使用寿命，造成 了巨大的经济损失。因此为减少酸液对酸化作业设备、管柱等金属的腐蚀，常常在施工过程 中向酸液中添加缓蚀剂。
[0003] 目前高溫酸化缓蚀剂的主体多为曼尼希碱、季锭盐、咪挫嘟等物质。由于地层钻采 深度的不断提高，高溫油气田不断出现，单一组分的常规酸化缓蚀剂已不能满足高溫条件 下的防腐需求，通常需要在主剂中添加增效剂来提高防腐效果。烘醇类物质是最常用的高 溫酸化缓蚀剂增效剂，但运类物质挥发性较大，添加到酸液中后，部分有效成分会跟随盐酸 一同挥发出来，不仅降低了其有效成分，造成资源浪费，同时其本身也是一种剧毒物质，严 重危害了施工人员的身体健康。因此，十分有必要研究一种用量少、缓蚀率高、低毒环保的 高溫酸化缓蚀剂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高溫复合酸化缓蚀剂及其制备方法。利用制备的含径基 双季锭盐分子中具有多个吸附中屯、，能在金属表面形成多点吸附，从而在金属表面形成致 密保护膜来阻碍金属的腐蚀；选用绿色低毒、易降解的松香胺代替最常用的烘醇类物质作 为增效剂，对环境危害小；本发明制备的高溫复合酸化缓蚀剂具有酸溶性良好、用量少、缓 蚀率高、低毒环保等优点。 阳〇化]为了达成上述目的之一，本发明可通过如下技术措施实现：
[0006] 一种高溫复合酸化缓蚀剂，由如下质量份原料的配比组成：
[0007] 含径基双季锭盐60 - 80增效剂10 - 20溶剂10 - 25。
[0008] 本发明的目的之一还可通过如下措施实现：
[0009] 所述增效剂为松香胺；
[0010] 所述溶剂为乙醇、甲醒的一种或两种。
[0011] 为了达成上述目的之二，本发明可通过如下技术措施实现：
[0012] 一种高溫复合酸化缓蚀剂的制备方法，包括如下操作步骤：
[0013] (1)含径基双季锭盐的合成取含氮杂环化合物于反应蓋中，W无水乙醇为溶剂，升 溫加热至78°C回流0. 5-比，然后加入双面代醇，继续加热回流12-24h后冷却过滤，用体积 配比为1 :1的无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得含径基双季锭盐；所述含径基双季锭盐 分子结构如下（A)、度）所示。
[0014]
[0015] (2)将合成的含径基双季锭盐与增效剂、溶剂混合均匀即得高溫复合酸化缓蚀剂。
[0016] 本发明的目的之二还可通过如下措施实现：
[0017] 所述含氮杂环化合物为哇嘟或化晚； 阳01引所述双面代醇为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-下醇中的一种；
[0019] 所述含氮杂环化合物：双面代醇=2. 0-2.4 : 1(摩尔比）。 W20] 所述溶剂无水乙醇的用量按含氮杂环化合物（moU :无水乙醇OnL) = 1 : 100-200。
[0021] 所述无水乙醇-丙酬混合液每次用量按含氮杂环化合物（mol):无水乙醇-丙酬 混合液（血）=1 :30-50。
[0022] 本发明的缓蚀剂性能测试实验严格按照SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能实验 及评价指标》操作。
[0023] 本发明的高溫复合酸化缓蚀剂的有益效果是：制备的含径基双季锭盐分子中具有 多个吸附中屯、，能在金属表面形成多点吸附，从而在金属表面形成致密保护膜来阻碍金属 的腐蚀；此外，选用绿色低毒、易降解的松香胺代替最常用的烘醇类物质作为增效剂，对环 境危害小。本发明制备的高溫复合酸化缓蚀剂具有酸溶性良好、用量少、缓蚀率高、低毒环 保等优点。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。 阳〇2引 实施例1 阳0%] 取2mol哇嘟于反应蓋中，200血无水乙醇为溶剂，升溫加热至78°C回流比，然后加 入Imol 1,3-二漠-2-丙醇，继续加热回流24h后冷却过滤，每次用60血体积比为1 :1的 无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得漠化1，3-二哇嘟丙醇。将漠化1，3-二哇嘟丙醇、松 香胺、乙醇按质量比60 : 15 : 25混合均匀后得高溫复合酸化缓蚀剂。
[0027] 在15%肥1溶液中，0. 3%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 19% ;0.5%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂，可使N80油管钢在 90 °C下的缓蚀率达99. 64 %。 阳0測 实施例2
[0029] 取2. 4mol哇嘟于反应蓋中，240血无水乙醇为溶剂，升溫加热至78°C回流比，然后 加入Imol 1,3-二漠-2-下醇，继续加热回流1化后冷却过滤，每次用120血体积比为1 :1 的无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得漠化1，4-二哇嘟下醇。将漠化1，4-二哇嘟下醇、 松香胺、甲醒按质量比70 : 20 : 10混合均匀后得高溫复合酸化缓蚀剂。
[0030] 在15%肥1溶液中，0. 3%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 23% ;0. 5%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂，可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 67 %。 阳0川 实施例3 阳03引取2mol化晚于反应蓋中，400血无水乙醇为溶剂，升溫加热至78°C回流0. 5h，然后 加入Imol 1,3-二氯-2-丙醇，继续加热回流。反应24h后冷却过滤，每次用100血体积比 为1 :1的无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得氯化1，3-二化晚丙醇。将氯化1，3-二化晚 丙醇、松香胺、乙醇按质量比60 : 20 : 20混合均匀后得高溫复合酸化缓蚀剂。
[0033] 在15%肥1溶液中，0. 4%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 02% ;0. 5%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂，可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 39%。
[0034] 实施例4
[00对取2. 4mol化晚于反应蓋中，240血无水乙醇为溶剂，升溫加热至78°C回流0.化， 然后加入Imol 1，4-二氯-2-下醇，继续加热回流14h后冷却过滤，每次用72血体积比为 1 :1的无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得氯化1，4-二化晚下醇。将氯化1，4-二化晚下 醇、松香胺、甲醒按质量比80 : 10 : 10混合均匀后得高溫复合酸化缓蚀剂。
[0036] 在15%肥1溶液中，0. 4%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 10% ;0.5%质量分数的该高溫复合酸化缓蚀剂，可使N80油管钢在 90°C下的缓蚀率达99. 42 %。
[0037] W上实施例的说明只适用于帮助理解本发明；同时，对于本领域的普通技术人员， 依据本发明实施例，在【具体实施方式】W及应用范围上均会有所改变之处，综上所述，本说明 书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种高溫复合酸化缓蚀剂，其特征在于，由如下质量份配比的原料组成： 含径基双季锭盐60-80增效剂10-20溶剂10-25。2. 如权利要求1所述的高溫复合酸化缓蚀剂，其特征在于，所述增效剂为松香胺。3. 如权利要求1所述的高溫复合酸化缓蚀剂，其特征在于，所述溶剂为乙醇、甲醒的一 种或两种。4. 一种制备如权利要求1所述高溫复合酸化缓蚀剂的方法，其特征在于，按如下操作 步骤进行： (1) 含径基双季锭盐的合成取含氮杂环化合物于反应蓋中，W无水乙醇为溶剂，升溫加 热至78°C回流0. 5-比，然后加入双面代醇，继续加热回流12-24h后冷却过滤，用体积配比 为1 :1的无水乙醇-丙酬混合液重结晶3次得含径基双季锭盐；所述含径基双季锭盐分子 结构如下（A)、度）所示。CA) 化） (2) 将合成的含径基双季锭盐与所述增效剂、溶剂混合均匀即得高溫复合酸化缓蚀剂。5. 如权利要求4所述高溫复合酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)所述含氮 杂环化合物为哇嘟或化晚；所述双面代醇为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-下醇中的一种。6. 如权利要求4所述高溫复合酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)所述含氮 杂环化合物（mol):双面代醇（mol) = 2. 0-2.4 : 1。7. 如权利要求4所述高溫复合酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)所述含氮 杂环化合物（mol):无水乙醇（血）=1 :100-200。8. 如权利要求4所述高溫复合酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤（1)所述含氮 杂环化合物（mol):单次重结晶用无水乙醇-丙酬混合液（mL) = 1 :30-50。
【专利摘要】本发明提供一种高温复合酸化缓蚀剂及其制备方法。高温复合酸化缓蚀剂由如下质量份配比的原料组成：含羟基双季铵盐60-80，增效剂10-20，溶剂10-25；其制备步骤为：（1）含羟基双季铵盐的合成：取含氮杂环化合物于反应釜中，以无水乙醇为溶剂，升温加热至78℃回流，然后加入双卤代醇，继续加热回流12-24h后冷却过滤，用无水乙醇-丙酮混合液重结晶3次得含羟基双季铵盐；（2）将合成的含羟基双季铵盐与增效剂、溶剂混合均匀即得高温复合酸化缓蚀剂。本发明制备的高温复合酸化缓蚀剂具有酸溶性良好、用量少、缓蚀率高、低毒环保等优点。
【IPC分类】C23F11/04
【公开号】CN105586594
【申请号】CN201410575626
【发明人】任占春, 马收, 卢娜娜, 左家强, 黄波, 张子麟, 李爱山, 张潦源, 张军峰, 刘伟, 隋文
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月24日