一种咪唑啉衍生物缓蚀剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种咪唑啉衍生物缓蚀剂及制备方法，缓蚀剂包括按份数计的如下组分：酰胺基胺20

【技术实现步骤摘要】
一种咪唑啉衍生物缓蚀剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种缓蚀剂
，具体所涉及一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，另外，本专利技术还涉及一种咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备方法。

技术介绍

[0002]在油气开采和输运过程中，CO2、H2S常作为天然气或石油伴生的组分存在于油气中，再加上CO2驱采油技术的大量应用，各种金属设备和管道遭到了剧烈的酸性腐蚀，从而导致设备和材料的性能下降、寿命缩短，严重影响油气生产，造成巨大经济损失。另外，由于管道、容器、设备严重腐蚀，还可能引起泄漏，甚至爆炸等事故，导致人员伤亡以及环境污染。据估计，如果防腐蚀技术得到充分地应用，腐蚀损失的30％～ 40％可以被挽回。因此，加强腐蚀与防护的研究可为石油工业带来巨大的经济效益。
[0003]目前，众多的CO2腐蚀控制技术大致可归为三类：耐蚀材料的选择、内壁涂层或衬里、加注缓蚀剂等。国内外的实践经验表明，在这三类腐蚀控制技术中，缓蚀剂保护技术是一种经济有效而通用性强的金属腐蚀控制方法。但从2004年开始，部分油气井使用缓蚀剂后，在生产及修井作业中发现井下存在黑色胶结物，出现含有缓蚀剂成分的井下堵塞物，对井的正常生产造成较大的影响。
[0004]针对此问题进行分析，有以下几点原因：
[0005]首先，加注缓蚀剂后诱导产生井下堵塞物；从原理上讲，缓蚀剂必须附着在管壁上，在金属的表面上形成保护膜，阻止腐蚀介质或水直接接触金属表面，同时防止金属离子扩散，从而起到保护作用。缓蚀剂为多组分体系，长期处于井下高温、高压环境中，极有可能导致缓蚀剂稀释液中的高分子组分性能改变，致使粘度增加，形成裹夹腐蚀产物、地层砂粒的沥青状胶质物质，堵塞井下生产通道。这些堵塞物粘附在油管、筛管和油套环空内，造成气流流通通道减小，从而导致油套压差增大，产量下降。这类情况经常发生在生产多年的老井中；而油气井生产初期往往未加或或零星加注缓蚀剂，只在油套管已腐蚀严重时才定期加注缓蚀剂，很容易造成井堵塞。
[0006]其次，缓蚀剂加注制度不合理；因认识的局限，初期的缓蚀剂加注量偏大，造成油气井产量下降，井口压力降低，造成资源浪费等。
[0007]第三，缓蚀剂与油气井其它药剂不配伍；缓蚀剂应用针对性强，对于不同的腐蚀介质和环境，使用的缓蚀剂不同。即使同一介质，当温度、压力和流速等操作条件改变时，采用的缓蚀剂也需要改变或调整。因此，应先通过室内配伍性试验，结合现场评价试验来选择缓蚀剂。选用的缓蚀剂类型基本为棒状缓蚀剂、油溶性缓蚀剂和水溶型缓蚀剂三类。
[0008]其中油溶性、水溶型缓蚀剂又分为：抗H2S腐蚀为主，并能抗CO2腐蚀的；抗CO2腐蚀为主，并能抗H2S腐蚀的；抗CO2腐蚀为主，并能抗H2S， Cl
‑
腐蚀的等。
[0009]棒状缓蚀剂：抗CO2腐蚀为主，并能抗H2S，C1
‑
腐蚀。
[0010]缓蚀剂必须与气井井下环境、加注的药剂相配伍，否则，不仅造成缓蚀剂与其它药剂相互作用而减效或失效，甚至可能形成不溶物堵塞生产管道。
[0011]第四，缓蚀剂产品质量缺陷；缓蚀剂作为一种多组分的化学产品，其热稳定性、起泡性、乳化倾向会对油气井造成不同程度的影响，特别是缓蚀剂的热稳定性影响较大。在井下较高温度时，缓蚀剂轻组分不断挥发，粘度增加或有效成分、助剂降解而失效，形成不溶性残渣、粘性沉积物或发生相分离，这些降解物沉积于井底污染产层或附着油管壁，使油管有效通道变窄，从而降低油气井产量。
[0012]目前，常用的缓蚀剂主要有脂肪胺、酰胺及其衍生物、苯基噻唑、氮唑、咪唑类杂环化合物等，其中咪唑啉型缓蚀剂具有很好的缓蚀效果。
[0013]咪唑啉类缓蚀剂是以咪唑啉为中间体经过改性而得到的咪唑啉类衍生物，其毒性低，热稳定性好，没有特别刺激性气味，在酸性介质与金属接触时，可以改变氢的氧化还原电位，在金属表面发生电化学反应形成单分子吸附保护膜，也可使溶液中的某些氧化剂发生反应，通过降低其电极电位来减缓设备的腐蚀。咪唑啉通常都是由长链脂肪酸或脂肪酸甲酯与多胺反应脱水形成五元环合成的，合成过程复杂、消耗较多能量并且缓蚀剂缓释性能有限。
[0014]因此亟需一款工艺简单、热稳定性强且成膜效果好的缓蚀剂。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的在于提供一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，其在实际的使用中具有稳定性佳及防腐蚀性好的优点；另外，本专利技术还公开了一种咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备方法，其具有工艺简单的优点。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0017]一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，包括按份数计的如下组分：酰胺基胺 20
‑
30份，咪唑啉衍生物30
‑
40份和溶剂10
‑
25份；
[0018]其中，溶剂为密度为0.89
‑
1.0g/cm3的溶剂油；
[0019]咪唑啉衍生物的制备方法如下：
[0020]将脂肪酸和有机胺在加热条件下进行反应，然后降温至50
‑
55℃，缓慢加入二硫化碳保温反应后，加入甲醛进行充分搅拌后加入亚磷酸，并升温至80
‑
85℃反应后即可制得改性咪唑啉衍生物。
[0021]其中，脂肪酸为妥尔油脂肪酸,有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺或者四乙烯五胺，且脂肪酸与有机胺摩尔比为：1:1。
[0022]进一步优化，将脂肪酸和有机胺加热至200
‑
220℃下充分反应。
[0023]本专利技术公开了的一种咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备方法，具体步骤如下，将酰胺基胺、咪唑啉衍生物和溶剂在反应容器混合搅拌反应后烘干即可；
[0024]其中，反应容器包括包括罐体和设置在罐体内部的搅拌机构，罐体上设置有加热机构，罐体底部设置有出料管和出料阀门，反应容器还包括加料机构，加料机构包括加料箱、空气加压泵、加料管和加料斗，加料箱设置在罐体上用于盛放料液，空气加压泵固定设置在加料箱上且与加料箱内部连通，加料管竖直设置在加料箱上，且加料管一端延伸至加料箱底部并靠近加料箱的底面，另一端位于加料箱外部并与所述罐体连通，加料斗安装在加料箱上且与加料箱内部连通，加料斗上设置有阀门；
[0025]其中，加料箱底部具有一斜面，加料管的下端位于斜面的最低位置处，加料管靠近
端部位置处设置有若干进液槽口。
[0026]其中，反应容器上位于加料箱底部设置有一传感器，所述传感器通过一控制器与空气加压泵连接。
[0027]进一步优化，加料箱底部设置有凹槽，所述凹槽位于斜面的最低位置处，加料管的下端延伸至凹槽内。
[0028]其中，控制器连接有启动按钮。
[0029]进一步优化，罐体底部呈锥形或者半球形，出料管设置在罐体底部的最低位置处。
[0030]其中，加热机构包括设置在罐体外部的外壳，以及设置在外壳与罐体之间形成的间隙内的加热丝，所述间隙内设置有导热介质。
[0031]其中，外壳外部设置有保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，其特征在于，包括按份数计的如下组分：酰胺基胺20
‑
30份，咪唑啉衍生物30
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40份和溶剂10
‑
25份；其中，溶剂为密度为0.89
‑
1.0g/cm3的溶剂油；咪唑啉衍生物的制备方法如下：将脂肪酸和有机胺在加热条件下进行反应，然后降温至50
‑
55℃，缓慢加入二硫化碳保温反应后，加入甲醛进行充分搅拌后加入亚磷酸，并升温至80
‑
85℃反应后即可制得改性咪唑啉衍生物。2.根据权利要求1所述的一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，其特征在于：脂肪酸为妥尔油脂肪酸,有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺或者四乙烯五胺，且脂肪酸与有机胺摩尔比为：1:1。3.根据权利要求2所述的一种咪唑啉衍生物缓蚀剂，其特征在于：将脂肪酸和有机胺加热至200
‑
220℃下充分反应。4.一种咪唑啉衍生物缓蚀剂的制备方法，其特征在于：将权利要求1所述的酰胺基胺、咪唑啉衍生物和溶剂在反应容器混合搅拌反应后烘干即可；其中，反应容器包括包括罐体和设置在罐体内部的搅拌机构，罐体上设置有加热机构，罐体底部设置有出料管和出料阀门，反应容器还包括加料机构，加料机构包括加料箱、空气加压泵、加料管和加料...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋芳，徐兴华，麻洪霞，罗米娜，
申请(专利权)人：成都西油华巍科技有限公司，
类型：发明
国别省市：