一种固体缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种固体缓蚀剂及其制备方法，涉及油气井开采与防腐技术领域。该固体缓蚀剂包括如下重量份的组分：母体缓蚀剂20～30份、填充剂30～25份、缓释基体45～60份。本发明专利技术提供的固体缓蚀剂，以母体缓蚀剂作为防腐有效作用成分，以填充剂调节密度，以缓释基体作为固体缓蚀剂的缓释载体，能够获得长效缓释型耐高温固体缓蚀剂。

A solid corrosion inhibitor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种固体缓蚀剂及其制备方法
本专利技术涉及一种固体缓蚀剂及其制备方法，具体涉及一种缓释型耐高温固体缓蚀剂及其制备方法，特别是一种油气井防腐用长效缓释型耐高温固体缓蚀剂及其制备方法。
技术介绍
缓蚀剂(anti-corrosivecorrosioninhibitor)，又被称为腐蚀抑制剂，是一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。通过加入缓蚀剂以防止金属腐蚀是目前油气井作业中较为常用的手段。现阶段油气井作业中使用的缓蚀剂大多是液体缓蚀剂。但是实践证明，这些液体缓蚀剂若在高温环境下使用，虽然能够发挥出缓蚀效果，但是有效保护时间较短。比如当作业环境超过100℃时，液体缓蚀剂的作用时间一般不超过7天，之后缓蚀效果大大下降。所以在实际油气井作业时，往往需要多次加注缓蚀剂或者连续加注缓蚀剂，不仅增加了油气井作业过程中的施工难度，而且也提高了开采成本。因此，开发出一种能够在高温下具有较长作用时间的缓蚀剂，在当前油气井开采及防腐中具有非常实际的意义。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种固体缓蚀剂，其能够在高温环境下缓慢释放，且有效保护时间长。本专利技术还提供一种固体缓蚀剂的制备方法，采用该制备方法能够制得具有较长保护时间的缓释效果的耐高温固体缓蚀剂。为实现上述目的，本专利技术提供一种固体缓蚀剂，包括如下重量份的组分：母体缓蚀剂20～30份、填充剂30～25份、缓释基体45～60份。根据本专利技术提供的技术方案，通过以母体缓蚀剂提供缓蚀有效作用成分，以填充剂调整固体缓蚀剂的密度，以缓释基体作为固体缓蚀剂的缓释载体，三者按比例配合并协同作用，使该固体缓蚀剂能够耐高温，尤其适合油气井作业，避免母体缓蚀剂发生高温分解或迅速挥发而影响缓蚀或防腐效果，尤其适合较为苛刻的腐蚀环境，比如可用于配合油井酸化处理，避免高温注入的酸液对油井的套管等造成的表面坑蚀以及失重腐蚀等。并且，借助填充剂和缓释载体的作用，能确保母体缓蚀剂缓慢释放并发生作用，从而达到长时间保护的目的。因此，采用本专利技术提供的固体缓蚀剂，在实际油气井作业时，还可有效减少投放次数，解决了传统缓蚀剂需多次持续加入的缺陷。此外，由于该固体缓蚀剂呈固态，因此可采用直接投加的方式，与传统缓蚀剂在投加时需使用配套的加药泵等设备相比，固体缓蚀剂具有操作简单、节约成本的优势；而且固体缓蚀剂的投加范围较广，比如可投加到某些动液面偏低的油井，解决了传统液体缓蚀剂难以到达作用部位而导致使用范围受限的问题。该固体缓蚀剂在投加时，固体缓蚀剂可全部到达预定位置，解决了传统液体缓蚀剂粘附在油管壁而难以实现预期防腐效果的问题或者需加入过量液体缓蚀剂而带来的成本问题。本专利技术中所涉及的“母体缓蚀剂”，是指具有缓蚀特性或通常作为缓蚀剂使用的功能物质。如前所述，母体缓蚀剂为固体缓蚀剂提供缓蚀有效作用成分，是可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。母体缓蚀剂具体可以是目前本领域常用的缓蚀剂，尤其可以是耐高温的液体缓蚀剂，包括但不限于咪唑啉类缓蚀剂、喹啉类缓蚀剂、有机膦酸类缓蚀剂和醛酮类缓蚀剂中的一种或两种以上。具体可根据实际油气井作业的需求选择适宜种类的母体缓蚀剂。填充剂用于调整固体缓蚀剂的密度，防止固体缓蚀剂因密度较轻、在实际加注时上浮而影响缓蚀效果，因而能够减少固体缓蚀剂的投加量，避免传统液体缓蚀剂因密度不适宜而往往需过量投加的问题。在本专利技术具体实施过程中，通常控制固体缓蚀剂的密度为1～2g/cm3。具体的，本专利技术中所用的填充剂可以是无机填料，比如可以是气相二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙等非金属填料中的至少一种，也可以是铁粉等金属填料，当然还可以是非金属填料与金属填料的混合物。采用上述无机填料作为填充剂，还可以有效负载母体缓蚀剂，使母体缓蚀剂与填充剂的混合物呈粉末状，利于加工以及利于固体缓蚀剂具有较为均一的组成，确保最终所得固体缓蚀剂具有良好的缓释效果。在本专利技术具体实施过程中，所用的填充剂的粒径为0.1～100μm，一般为1～100μm，优选1～10μm。本专利技术中，“缓释基体”是指用于使母体缓蚀剂能够从固体缓蚀剂中缓慢释放而发挥缓蚀作用的物质，用于防止母体缓蚀剂在实际使用时迅速释放而导致缓蚀效果大大下降。此外，缓释基体还可对母体缓蚀剂起到保护作用，防止母体缓蚀剂在高温下发生分解或迅速挥发而失效。具体的，作为缓释基体的材料尤其可以是热塑性聚合物材料，不仅有利于固体缓蚀剂的加工生产，而且能够确保固体缓蚀剂的缓释效果和耐高温性能。在本专利技术具体实施过程中，所用的缓释基体具体可以选择热塑性聚合物材料，尤其可以选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)等热塑性聚合物材料中的一种或多种。上述热塑性聚合物材料具有软化温度高、可水解的特点，尤其在120℃～150℃的高温条件下，使固体缓蚀剂具有较长的作用周期。作为优选的实施例方案，本专利技术中所提供的固体缓蚀剂，以总重量为100％计算，各组分的含量分别为：母体缓蚀剂20～30％、填充剂20～25％、缓释基体45～60％。具体的，本专利技术的固体缓蚀剂可以是将母体缓蚀剂和填充剂的混合物，与缓释基体经共混、挤出和造粒得到。即，首先将母体缓蚀剂与填充剂充分混合，得到混合物；然后将该混合物与缓释基体在挤出机上共混、挤出和造粒，得到固体缓蚀剂。采用该工艺，能够使所获得的固体缓蚀剂在120～150℃高温下仍旧能够发生作用，并具有作用周期长的特点。本专利技术提供一种上述固体缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：将母体缓蚀剂与填充剂混合，得到混合物；将混合物与缓释基体进行共混、挤出和造粒，得到固体缓蚀剂。具体的，母体缓蚀剂与填充剂的混合，可在高温下加热搅拌实现，通常可在90～95℃下加热搅拌，使母体缓蚀剂与填充剂充分混合，得到混合物。本专利技术对于加热搅拌时的搅拌速率和搅拌时间不做特别限定，只要能够实现母体缓蚀剂与填充剂之间的充分混合即可。若填充剂选自气相二氧化硅、碳酸钙、硅酸钙、铁粉等无机填料，将母体缓蚀剂与填充剂在90～95℃下加热搅拌，充分混匀后冷却至室温，该混合物呈固体粉末状，方便与缓释基体进行共混。具体的，混合物与缓释基体的共混、挤出和造粒，可以在螺杆挤出机中完成。比如可以采用双螺杆挤出机，将混合物与缓释基体进行共混、挤出和造粒，其中螺杆转速可以为50～80r/min，主喂料转速可以为10～20r/min，加工温度可以为170～255℃。作为优选的实施方案，螺杆挤出机的加热区依序分为升温段、保温段和降温段，其中升温段的温度为170～235℃，保温段的温度均为190～255℃，降温段的温度为175～245℃，并且保温段的温度高于升温段和降温段。在加工时，母体缓蚀剂、填充剂与缓释基体的混合物料首先在机头加热并在升温段升温至170～235℃，然后在保温段升温至190～255℃并在此温度下保温，最后在降温段降温至175～245℃、造粒、出料。专利技术人研究发现，采用上述“升温—保温—降温”的挤出成型方式，相较于其它挤出成型方式，更加有利于提高固体缓蚀剂的缓释效果。分析其原因，由于母体缓蚀剂在高温时易挥发而在熔融的缓释基体中产生大量的小孔，进而影响缓释效果，还可能影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体缓蚀剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：母体缓蚀剂20～30份、填充剂30～25份、缓释基体45～60份。

【技术特征摘要】
1.一种固体缓蚀剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：母体缓蚀剂20～30份、填充剂30～25份、缓释基体45～60份。2.根据权利要求1所述的固体缓蚀剂，其特征在于，所述母体缓蚀剂选自液体缓蚀剂。3.根据权利要求1所述的固体缓蚀剂，其特征在于，所述填充剂选自无机填料。4.根据权利要求1所述的固体缓蚀剂，其特征在于，所述缓释基体为热塑性聚合物材料。5.根据权利要求1-4任一项所述的固体缓蚀剂，其特征在于，所述固体缓蚀剂是将母体缓蚀剂和填充剂的混合物，与缓释基体经共混、挤出和造粒得到。6.一种权利要求1-5任一项所述固体缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将母体缓蚀剂与填充剂混合，得到混合物；将所述混合物与缓释基体进行共混、挤出和造粒，得到所述固体缓蚀剂。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周迎春，丛川波，孟晓宇，周琼，陈长风，于浩波，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11