一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂及其制备方法，包括步骤：(1)向反应器中投入3

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石油开发用化学助剂
，尤其涉及一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一，其中，CO2驱油是目前最为经济可行的大规模利用和埋存方式。目前，CO2驱油过程中，CO
2 溶于地层水或注入水后会形成碳酸，在相同 pH 值下其总酸度高于盐酸，同时多伴有H2S和Cl
‑
的多重腐蚀，对金属材料将产生很强的腐蚀作用。严重时甚至造成生产油、套管的腐蚀断裂失效，缩短油气井的生产寿命，经济损失巨大。
[0003]采用缓蚀剂控制二氧化碳腐蚀是一种操作简便而有效的方法。近年来，国内外针对二氧化碳腐蚀开展了大量研究，研制出了一系列控制二氧化碳腐蚀的缓蚀剂。如：咪唑啉、酰胺、松香胺、季铵盐、噻唑和有机硫类等。研究应用较多的是咪唑啉、酰胺和季铵盐类。但由于我国油气田油井开采深度的增加和多种热采工艺的推广，油气井下温度逐渐上升，使得现有缓蚀剂吸附膜附着力减弱，缓蚀性能大幅降低甚至直接失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂，吸附膜附着力强，缓蚀性能强，且吸附膜附着力和缓蚀性能对温度变化的影响小。
[0005]基于上述问题，本专利技术提出的技术方案是一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂，为乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂，其结构式为，（n=3），或（n≥4）。
[0006]乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
[0007]（1）乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）的合成，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中投入摩尔比为2:1的3
‑
甲酸吡啶与多乙烯多胺，开始加热搅拌反应，同时向反应器中加入干燥的携水剂，升温至140
‑
150℃下回流3h
‑
6h，分离出酰胺化反应生成的水，然后逐渐升温至210
‑
230℃，保温2
‑
4h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）， (n=3)或 (n≥4)+4H2O。
[0008]（2）乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂的合成，向反应器中依次准确称量摩尔比为1:2的乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）和卤代烷，同时向反应器中加入醇类溶剂，升温至120
‑
140℃，回流4h
‑
6h，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂，
（n=3）或（n≥4）。
[0009]步骤（1）中所述携水剂为二甲苯或甲苯。有效将酰胺化反应所生成的水带出反应体系，破坏化学平衡而使反应向生成脂的方向移动，从而提高酰胺化率。
[0010]步骤（2）卤代烷RX中，R为C11
‑
C17，X为Br，Cl。
[0011]步骤（2）醇类溶剂为乙醇。
[0012]本专利技术的优点和有益效果：
[0013]本申请的乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂中具有含氮五元环结构的双咪唑啉季胺基团上的N
+
具有很强的正电性，可以吸附金属表面多余的电子，而形成比较稳定的膜，同时极性基团的中心原子N的孤对电子和吡啶环上N的孤对电子与Fe原子的空d轨道形成双重稳定的配位键，提高钢铁在腐蚀介质中的阳极活化能，从而降低阳极的腐蚀速率，并且该产品中季胺化的长链烷烃其可在金属表面形成一层厚的疏水膜，阻止腐蚀介质与金属表面接触，形成三层防护，吸附膜附着力增强，膜寿命大大提高。
[0014]且该缓蚀剂吸附膜附着力对温度变化的影响较小，不会随油气田油井开采深度的增加和多种热采工艺的推广，导致缓蚀性能大幅降低甚至直接失效。
具体实施方式
[0015]下面对本专利技术的具体实施方式作详细说明。
[0016]实施例1乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂，其制备方法包括：
[0017]1）向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中投入2mol吡啶
‑3‑
甲酸、1mol三乙烯四胺，开始加热搅拌反应，同时向反应器中加入干燥的二甲苯，升温至140℃下回流4h，分离出酰胺化反应生成的水，然后逐渐升温至210℃，保温3h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）。
[0018]2）向反应器中依次准确称量对称1mol乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）和2molC
11
H
23
Cl，同时向反应器中加入乙醇，升温至130℃，回流5h，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂。
[0019]实施例2乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂，其制备方法包括：
[0020]1）向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中投入2mol吡啶
‑3‑
甲酸、1mol三乙烯四胺，开始加热搅拌反应，同时向反应器中加入干燥的二甲苯，升温至150℃下回流3h，分离出酰胺化反应生成的水，然后逐渐升温至230℃，保温4h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）。
[0021]2）向反应器中依次准确称量对称1mol乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）和2molC
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳吞吐井用缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述缓蚀剂为乙叉基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂，具体制备方法包括以下步骤：（1）乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）的合成，向带有温度计、搅拌器、冷凝管和分水器的反应器中投入摩尔比为2：1的3
‑
甲酸吡啶和多乙烯多胺，开始加热搅拌反应，同时向反应器中加入干燥的携水剂，升温至140
‑
150℃下回流3h
‑
6h，分离出酰胺化反应生成的水，然后逐渐升温至210
‑
230℃，保温2
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4h，蒸出环化反应生成的水；最后将反应物冷却，得到乙叉基双（2
‑
吡啶基咪唑啉）或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
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吡啶基咪唑啉）， (n=3)或 (n≥4)+4H2O；（2）乙叉基双（2
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吡啶基1
‑
取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂或N
‑
乙叉基多乙叉胺基双（2
‑
吡啶基1
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取代咪唑啉季铵盐）缓蚀剂的合成，向反应器中依次准确称量摩尔比为1:2的乙叉基双（2
‑
吡啶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀梅，陈杰，陈志军，朱烨，陶小芳，
申请(专利权)人：天津中油科远石油工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：