一种耐高温缓蚀剂、制备方法及其在井筒防腐中的应用技术

本发明专利技术公开了一种耐高温缓蚀剂、制备方法及其在井筒防腐中的应用，该缓蚀剂结构式如下所示。所述制备方法包括S1、将三氯三嗪与有机溶剂1混合，回流，并加入二甲胺，回流反应，冷却后减压浓缩得到A；S2、将氯代丁酸和二环己基碳二亚胺混合，以二氯甲烷作为溶剂，在搅拌条件下加入多巴胺，反应、乙醚沉淀，抽滤得到B；S3、将步骤S2得到的B溶解于有机溶剂2中，在回流条件下，滴加步骤S1得到的A，滴加结束后，继续回流，冷却后减压浓缩，乙醚沉淀、洗涤，即得。本发明专利技术的耐高温缓蚀剂在温度高于150℃、矿化度高于20000mg/L、富含CO2和H2S环境条件下具有较好的防腐效果。好的防腐效果。好的防腐效果。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温缓蚀剂、制备方法及其在井筒防腐中的应用


[0001]本专利技术涉及一种金属防腐
，特别涉及一种耐高温缓蚀剂、制备方法及其在井筒防腐中的应用。

技术介绍

[0002]金属腐蚀问题普遍存在。石油行业中钢材使用数量多、油田所处环境复杂，导致油气井乃至油气集输整个生产、储运系统都存在不同程度的腐蚀。腐蚀破坏引发生产事故，造成经济损失，严重影响油气田正常生产和制约经济效益的提高。所以，油气田腐蚀与防护工作一直是石油工业的重要任务之一。
[0003]缓蚀剂是金属腐蚀防护中最有效的、廉价的方法，在石油天然气开采和集输过程中得到了广泛的应用。缓蚀剂是通过其分子上极性基团的物理吸附作用或化学吸附作用，使缓蚀剂吸附在金属表面上，一方面使金属表面的能量状态趋于稳定，提高腐蚀反应的活化能，从而减慢腐蚀速度；另一方面能在金属表面形成一层疏水性保护膜，以阻碍腐蚀。
[0004]CN102730890A公开了一种含二氧化碳天然气的气相缓蚀剂。由以下组分及含量组成：N
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甲基二乙醇胺10
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20％、仲辛醇聚氧乙烯醚1
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3％、苯并三氮唑3
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10％、5,7二氮
‑8‑
羟基喹啉4
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15％、无水乙醇52
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82％该专利技术解决了天然气中含有的二氧化碳严重腐蚀钢铁从而大大减少油气井的寿命的问题，但是该专利技术的缓蚀剂的工作温度低(小于80℃)，无法满足高温高矿化度的恶劣工况下的防腐需求。
[0005]CN108048065A公开了一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用，以重量百分比为100％计，该油气井缓蚀剂包括：咪唑啉衍生物40％
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60％，有机膦酸盐8％
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40％，分散剂30％
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50％，表面活性剂2％
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15％。该专利技术的油气井缓蚀剂的工作温度提升到了110℃，具有耐高温、性能稳定、缓蚀效果优良，不但适用于油井中的原油介质和气井中的气介质环境，而且也适用于油田里的注水井的水介质环境，具有较好的抗腐蚀效果。
[0006]随着勘探开发技术的日益发展，深层
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超深层油气开发成为油气资源的重要接替领域。深层
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超深层油气开发面临的重要难题是油藏温度和水质矿化度随着开采深度的增加越来越高，导致井筒腐蚀严重。而目前的适用于高温条件井筒防腐的缓蚀剂很少，尤其是在温度高于150℃、高矿化度、富含CO2和H2S环境的井下缓蚀剂尚未见报道。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种耐高温缓蚀剂、制备方法及其在井筒防腐中的应用，该缓蚀剂分子中引入三嗪环、苯环、羟基，增加了分子与金属表面的结合能力和结合位点数，进而提高了缓蚀剂分子的强吸附成膜性，保证在温度高于150℃、矿化度高于20000mg/L、富含CO2和H2S环境条件下具有较好的防腐效果。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0009]一种耐高温缓蚀剂，结构式如I所示：
[0010][0011]其中，R的结构式如II所示：
[0012][0013]本专利技术还提供了上述耐高温缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将三氯三嗪与有机溶剂1混合，回流，并加入二甲胺，回流反应10h，冷却后减压浓缩得到A；
[0015]S2、将氯代丁酸和二环己基碳二亚胺混合，以二氯甲烷作为溶剂，在搅拌条件下加入多巴胺，在25℃下反应，反应时间大于12h，乙醚沉淀，抽滤得到B；
[0016]S3、将步骤S2得到的B溶解于有机溶剂2中，在回流条件下，滴加步骤S1得到的A，滴加结束后，继续回流24h以上，冷却后减压浓缩，乙醚沉淀、洗涤，即得所述的耐高温缓蚀剂。
[0017]优选地，步骤S1中所述有机溶剂1为乙醇和丙酮。
[0018]优选地，步骤S1中所述三氯三嗪和二甲胺的摩尔比为1:2
‑
6；进一步优选为1:4。
[0019]优选地，步骤S2中所述氯代丁酸、二环己基碳二亚胺和多巴胺的摩尔比为1000:0.5
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3:1000；进一步优选为1000:1.5:1000。
[0020]优选地，步骤S3中所述有机溶剂2为丙酮和氯仿。
[0021]优选地，所述洗涤为分别用无水乙醇和乙醚各洗涤沉淀3次。
[0022]本专利技术还提供了上述耐高温缓蚀剂在井筒防腐中的应用。
[0023]优选地，所述应用的工况环境的温度为150
‑
190℃，矿化度为20000
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250000mg/L。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术通过在缓蚀剂分子中引入三嗪环、苯环、羟基，一方面提高了缓蚀剂分子与金属表面的结合能力，促使缓蚀剂分子与金属表面的结合更为紧密，一方面提高了缓蚀剂分子与金属表面的结合位点数，保证缓蚀剂分子与金属表面结合更为广泛，总体上提高了缓蚀剂分子的强吸附成膜性，改善了缓蚀剂分子的缓蚀效果。在温度150
‑
190℃范围内，矿
化度20000
‑
250000mg/L范围内，该缓蚀剂在富含CO2和H2S环境中缓蚀剂达85％以上。
具体实施方式
[0026]以下结合特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，在进一步描述本专利技术具体实施方式之前，应理解，本专利技术的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。
[0027]除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同意义。
[0028]本专利技术提供了一种耐高温缓蚀剂，结构式如I所示：
[0029][0030]其中，R的结构式如II所示：
[0031][0032]该缓蚀剂分子中引入三嗪环、苯环、羟基，增加了分子与金属表面的结合能力和结合位点数，进而提高了缓蚀剂分子的强吸附成膜性，保证在温度高于150℃、矿化度高于20000mg/L、富含CO2和H2S环境条件下具有较好的防腐效果。
[0033]实施例1制备耐高温缓蚀剂
[0034]S1、将5mmol三氯三嗪加入到三口烧杯中，同时加入100ml乙醇和50ml丙酮作为溶剂，在回流的条件下加入20mmol二甲胺，回流反应10h，冷却后减压浓缩得到A；
[0035]S2、将20mol氯代丁酸和30mmol二环己基碳二亚胺加入到三口烧杯中，同时加入200ml二氯甲烷作为溶剂，在搅拌条件下加入20mol多巴胺，在25℃下反应，反应时间大于12h，反应结束后，将反应产物倒入到3倍体积的乙醚中沉淀，抽滤得到B；
[0036]S3、将步骤S2得到的B加入到三口烧杯中，以100ml丙酮和100ml氯仿为溶剂，在回...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温缓蚀剂，结构式如I所示：其中，R的结构式如II所示：2.根据权利要求1所述的耐高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将三氯三嗪与有机溶剂1混合，回流，并加入二甲胺，回流反应8
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15h，冷却后减压浓缩得到A；S2、将氯代丁酸和二环己基碳二亚胺混合，以二氯甲烷作为溶剂，在搅拌条件下加入多巴胺，在25℃下反应，反应时间大于12h，乙醚沉淀，抽滤得到B；S3、将步骤S2得到的B溶解于有机溶剂2中，在回流条件下，滴加步骤S1得到的A，滴加结束后，继续回流24h以上，冷却后减压浓缩，乙醚沉淀、洗涤，即得所述的耐高温缓蚀剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述有机溶剂1为乙醇和丙酮。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述三氯三嗪和二甲胺的摩尔比为1:2
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵海洋，刘冬梅，杨兰田，曾文广，石鑫，魏晓静，杨康，闻小虎，张江江，周峰，胡广强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：