曼尼希碱型酸化缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂及其制备方法，属于油气井酸化技术领域。所述缓蚀剂包括以下质量百分比的组分：20％～40％的曼尼希缓蚀主剂、30％～40％的有机溶剂、5％～10％的表面活性剂、0.1～5％的增效剂、以及余量的水；所述曼尼希缓蚀主剂的化学结构式为：

Mannich base acidizing inhibitor and its preparation

【技术实现步骤摘要】
曼尼希碱型酸化缓蚀剂及其制备方法
本专利技术涉及油井酸化
，特别涉及曼尼希碱型酸化缓蚀剂及其制备方法。
技术介绍
酸化是油气井重要的增产改造措施，对油气井进行酸化时，将酸液打入地层与储层岩石反应，酸液与储层岩石反应的同时会腐蚀井下油管和工具，井下温度越大，酸液对油管和工具的腐蚀越严重，最终出现油管穿孔、断裂脱落、工具失效等问题。为了减缓酸液对油管和工具的腐蚀，通常向酸液中添加缓蚀剂，以降低酸液对油管或工具的腐蚀。相关技术采用的曼尼希碱型酸化缓蚀剂主要包括：曼尼希缓蚀主剂、有机溶剂、表面活性剂、增效剂和水，其中，曼尼希缓蚀主剂主要由吗啡啉、肉桂醛或糠醛制备而成。专利技术人发现相关技术至少存在以下技术问题：采用吗啡啉、肉桂醛或糠醛制备的曼尼希缓蚀主剂，在高温下容易分解，性能不够稳定，导致缓蚀效果不佳。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂及其制备方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的组分：20％～40％的曼尼希缓蚀主剂、30％～40％的有机溶剂、5％～10％的表面活性剂、0.1～5％的增效剂、以及余量的水；所述曼尼希缓蚀主剂的化学结构式为：其中，R的化学结构式为或者在一种可选的实施方式中，所述有机溶剂选自甲醇、乙二醇和异丙醇中的至少一种。在一种可选的实施方式中，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚。在一种可选的实施方式中，所述增效剂为丙炔醇、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇乙氧基化合物和甲酰胺中的至少一种。另一方面，本专利技术实施例提供了一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂的制备方法，所述方法用于制备上述任一项所述的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，所述方法包括：制备曼尼希缓蚀主剂，包括：将甲醛、以及环己酮、苯乙酮中的一种置于三聚氰胺的乙二醇溶液中进行反应，得到所述曼尼希缓蚀主剂；按照各组分的质量百分比，向有机溶剂中依次加入所述曼尼希缓蚀主剂、表面活性剂、增效剂与水，混合均匀，得到所述曼尼希碱型酸化缓蚀剂。在一种可选的实施方式中，所述制备曼尼希缓蚀主剂，包括：提供三聚氰胺的乙二醇溶液，包括：将三聚氰胺加入乙二醇中，加热至第一设定温度，搅拌溶解，获得三聚氰胺的乙二醇溶液；将环己酮或苯乙酮、甲醛加入所述三聚氰胺的乙二醇溶液中，加热至第二设定温度，搅拌反应设定时间后回流，静置冷却至第三设定温度，获得曼尼希缓蚀主剂。在一种可选的实施方式中，所述三聚氰胺与所述乙二醇的质量比为1:1～2；所述环己酮或所述苯乙酮与所述甲醛、所述三聚氰胺的质量比为1:1～2:0.4～1。在一种可选的实施方式中，在向所述三聚氰胺的乙二醇溶液中加入所述环己酮或苯乙酮、甲醛之前，通过氢氧化钠溶液调节所述三聚氰胺的乙二醇溶液PH值为8～9。在一种可选的实施方式中，所述第一设定温度为：50℃～60℃。在一种可选的实施方式中，所述第二设定温度为90℃～100℃；所述设定时间为4～6小时；所述第三设定温度为18℃～23℃。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：曼尼希缓蚀主剂包含有大量非共价电子对的氧原子和氮原子，当曼尼希缓蚀主剂与金属件接触时，氮原子和氧原子为电子供给体，金属件成为电子接受体，电子供给体与金属件的金属键配位结合，在金属件表面形成牢固的吸附层，通过吸附层来保护金属件，避免酸液对金属件进行腐蚀。通过上述反应机理使本专利技术实施例提供的曼尼希碱型酸化缓蚀剂性能稳定，在高温下不易分解，从而实现了良好的缓蚀效果。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。本专利技术实施例提供了一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂，该缓蚀剂包括以下质量百分比的组分：20％～40％的曼尼希缓蚀主剂、30％～40％的有机溶剂、5％～10％的表面活性剂、0.1～5％的增效剂、以及余量的水；曼尼希缓蚀主剂的化学结构式为：其中，R的化学结构式为或者本专利技术实施例提供的缓蚀剂至少具有以下技术效果：本专利技术实施例提供的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，所使用的曼尼希缓蚀主剂的化学结构式如下所示：其中，R的化学结构式为或者可见，其包含有大量非共价电子对的氧原子和氮原子，当曼尼希缓蚀主剂与金属件接触时，氮原子和氧原子为电子供给体，金属件成为电子接受体，电子供给体与金属件的金属键配位结合，在金属件表面形成牢固的吸附层，通过吸附层来保护金属件，避免酸液对金属件进行腐蚀。通过上述反应机理使本专利技术实施例提供的曼尼希碱型酸化缓蚀剂性能稳定，在高温下不易分解，从而实现了良好的缓蚀效果。以下将通过具体实施例进一步地描述本专利技术实施例提供的缓蚀剂。可选的，上述曼尼希缓蚀主剂的质量百分比为20％～40％，示例的，可以为：20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、32％、33％、36％、38％、39％、40％等。有机溶剂的质量百分比可以为：30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％等。表面活性剂质量百分比为：5％～10％，示例的，可以为：5％、5.6％、5.9％、6％、6.5％、6.8％、7％、7.1％、7.5％、8％、8.2％、8.6、9％、9.2％、9.6％、10％等。增效剂质量百分比为0.1～5％，示例的，可以为：0.1％、0.5％、1.5％、2.5％、3.5％、3.8％、4.0％、4.5％、5％等。可选的，有机溶剂选自甲醇、乙二醇和异丙醇中的至少一种。本专利技术实施例提供的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，通过加入有机溶剂，使曼尼希缓蚀主剂、增效剂与水在表面活性剂的作用下可以互溶，且不引入杂质离子。甲醇、乙二醇、异丙醇作为溶剂时，可以选用其中的一种，例如单独选用甲醇、或乙二醇、或异丙醇作为溶剂，也可以选用其中的两个，例如，可以选用甲醇与乙二醇的组合、甲醇与异丙醇的组合或乙二醇与异丙醇的组合，各组分的比例不做具体限定。示例的，当选用甲醇与乙二醇的组合时，甲醇与乙二醇的质量比可以是：1:1、1:2、1:3、1:4、2:1、2:3、2:5、3:1、3:2、3:4、4:3等。也可以选用甲醇、乙二醇与异丙醇三者的组合，当选用三者的组合时，三者的质量比例可以是：1:1:1、1:2:1、1:3:1、1:4:1、2:1:1、2:2:1、2:3:1、2:4:1、3:1:1、3:2:1、3:1:3、3:2:3等。可选的，表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚。表面活性剂具有固定的亲水基团与疏水基团，亲水基团常为极性基团，例如烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的醚键。疏水基团常为非极性烃链等，例如烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的烷基和烃链。烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的醚键与水结合，烷基和烃链与增效剂、有机溶剂以及曼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的组分：20％～40％的曼尼希缓蚀主剂、30％～40％的有机溶剂、5％～10％的表面活性剂、0.1～5％的增效剂、以及余量的水；/n所述曼尼希缓蚀主剂的化学结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的组分：20％～40％的曼尼希缓蚀主剂、30％～40％的有机溶剂、5％～10％的表面活性剂、0.1～5％的增效剂、以及余量的水；
所述曼尼希缓蚀主剂的化学结构式为：



其中，R的化学结构式为或者


2.根据权利要求1所述的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、乙二醇和异丙醇中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚。


4.根据权利要求1所述的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述增效剂为丙炔醇、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇乙氧基化合物和甲酰胺中的至少一种。


5.一种曼尼希碱型酸化缓蚀剂的制备方法，所述方法用于制备权利要求1～4任一项所述的曼尼希碱型酸化缓蚀剂，其特征在于，所述方法包括：
制备曼尼希缓蚀主剂，包括：将甲醛、以及环己酮、苯乙酮中的一种置于三聚氰胺的乙二醇溶液中进行反应，得到所述曼尼希缓蚀主剂；
按照各组分的质量百分比，向有机溶剂中依次加入所述曼尼希缓蚀主剂、表面活性剂、增效剂与水，混合均匀，得到所述曼尼希碱型酸化缓蚀剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文刚，王道成，刘友权，孙川，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11