一种油气田用高温缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种缓蚀剂及其制备方法，具体涉及一种油气田用高温缓蚀剂及其制备方法。所述缓蚀剂的分子结构式为：通过将甲醇、甲醇钠和2

【技术实现步骤摘要】
一种油气田用高温缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于石油与天然气工程
，涉及一种缓蚀剂及其制备方法，具体涉及一种酸性油气田用高温缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国油气需求的不断增长，油气资源的开采难度日趋增加，高含H2S/CO2的酸性油气田的开发越来越广泛，并且油气开发不断向深层、超深地层延伸，高浓度的H2S/CO2气体会导致油气装备材料面临严重的腐蚀风险，阻碍了高酸性油气田的顺利开发。为了解决这些问题，通常需要向油气井井筒中加注缓蚀药剂减缓材料的腐蚀，保护油气设备。然而，当前某些油气田开采深度较深、酸性气体含量高，井筒温度高等特点，常用的适用于酸性油气田缓蚀剂或耐高温缓蚀剂不能同时满足服役环境要求，因此，研究一种酸性油气田用高温缓蚀剂能够有效保障高含H2S/CO2的酸性油气田的安全生产。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有缓蚀剂不能同时满足酸性油气田和高温苛刻服役环境的缺陷，提供一种适用于酸性油气田环境的耐高温缓蚀剂及其制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种油气田用高温缓蚀剂，其原料包括咪唑啉类化合物、甲醇、甲醇钠、2
‑
氰基吡嗪、氯化铵、2,4
‑
二氯苯丙酮、乙酸乙酯、液溴和溶剂，其中各组分按重量计分别为咪唑啉类化合物(15
‑
30％)，甲醇(0.5
‑
1％)、甲醇钠(1
‑
2％)、2
‑
氰基吡嗪(15
‑
25％)、氯化铵(5
‑
10％)、二氯苯丙酮(6
‑
12％)、乙酸乙酯(10
‑
20％)、液溴(5
‑
10％)、溶剂(20
‑
30％)。
[0006]本专利技术提供的酸性油气田用高温缓蚀剂的制备方法是：将上述量的甲醇、甲醇钠和2
‑
氰基吡嗪反应，反应完全后进一步加入氯化铵，随后将体系温度进一步升高后与咪唑啉类化合物反应生成中间产物1，将上述量的2,4
‑
二氯苯丙酮、乙酸乙酯和液溴反应生成中间产物2，令中间产物1与中间产物2在120
‑
140℃条件下反应6
‑
12小时，即可得到目标缓蚀剂。
[0007]一种油气田用高温缓蚀剂的分子结构式如下：
[0008][0009]具体地，所述中间产物1的制备方法是：在20
‑
30℃下，将甲醇和甲醇钠在装有回流
冷凝管的三口烧瓶中加热回流，随后升温至30
‑
40℃依次加入上述量的2
‑
氰基吡嗪，反应完全后进一步升温至50
‑
60℃，向上述体系中加入氯化铵，待体系稳定后升温至120
‑
140℃与咪唑啉类化合物反应8
‑
12小时得到中间产物1；反应方程式如下：
[0010][0011]且，所述中间产物2的制备方法是：将上述量的2，4
‑
二氯苯丙酮和乙酸乙酯在50
‑
60℃下反应，反应过程中缓慢加入液溴，持续反应2
‑
6小时，得到中间产物2。反应方程式如下：
[0012][0013]进一步地，将中间产物1与中间产物2在120
‑
140℃条件下反应6
‑
12小时，即可得到目标产品酸性油气田用耐高温缓蚀剂，中间产物1与中间产物2按重量计分别为20
‑
35％、15
‑
30％。
[0014]具体地，本专利技术的油气田用高温缓蚀剂，其缓蚀效果的原理在于：
[0015]首先，在金属的腐蚀防护过程中，化学吸附作用力比物理吸附更强，为了形成强的化学吸附作用，需要使得缓蚀剂与金属表面原子形配位键。铁原子表面存在空的d轨道，缓蚀剂结构中含有的N、O、S等原子的孤对电子会与铁原子的空d轨道形成配位键，实现缓蚀剂分子或离子牢固的吸附在金属表面。
[0016]其次，咪唑啉类化合物对金属材料有很高的反应活性，能在金属表面形成一层致密的化合物薄膜，使金属具有良好的抗氧化性、耐热性、抗腐蚀性能，咪唑啉及其衍生物对碳钢在硫酸及盐酸溶液中均具有良好的腐蚀防护效果。将有机硅氧烷基团引入咪唑啉环上，形成新的功能片断。硅氧烷基团具有对热和化学试剂的稳定性，有优异的抗高温性能和耐老化性能。
[0017]同时，在带有有机硅氧烷基团的咪唑啉类化合物基础上引入吸附性能良好的苯环，苯环上引入卤素等活性基团增加其水溶性，延长了缓蚀剂的疏水链。一方面，六元杂环中的N原子潜在的配位能力较好，能够进一步提高缓蚀剂的稳定性；另一方面，含N杂环和苯环结构中含有N
‑
H键和π键，两种官能团共存时会促进氢键和π
‑
π堆积等超分子作用的形成，有利于形成高密度和高稳定性的咪唑化合架构。进一步增强缓蚀剂的耐高温性能和化学稳定性，增强缓蚀作用。
[0018]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供的一种油气田用高温缓蚀剂及其制备方法，具有如下优异效果：
[0019]本专利技术的缓蚀剂适用于高温高含酸性气体的油气井环境，提高其耐温综合性能。
缓蚀剂主剂分子中通过N、O、S杂环原子及苯环大π键等与金属原子形成配位键，同时在N
‑
H键和π键共存时促进氢键和π
‑
π堆积等超分子作用的形成，能够令形成的缓蚀剂具有更好的耐高温性能和化学稳定性，增强缓蚀剂在高温酸性环境下对金属腐蚀的抑制，并且该缓蚀剂具有绿色环保无毒的特点，在200℃高温下具有良好的缓蚀性能和持续缓蚀效率。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术实施例公开了一种油气田用高温缓蚀剂及其制备方法。
[0022]为更好地理解本专利技术，下面通过以下实施例对本专利技术作进一步具体的阐述，但不可理解为对本专利技术的限定，对于本领域的技术人员根据上述
技术实现思路
所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本专利技术的保护范围内。
[0023]下面，将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的说明。
[0024]实施例1
[0025]本实施例提供了一种油气田用高温缓蚀剂的制备方法操作如下：
[0026]将20％的中间产物1与15％的中间产物2在120℃条件下反应6小时，即可得到目标产品油气田用高温缓蚀剂。
[0027]其中，中间产物1的制备方法：
[0028]将0.5％的甲醇和1％的甲醇钠在装有回流冷凝管的三口烧瓶中加热20℃回流，随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油气田用高温缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂的分子结构式如下：2.一种如权利要求1所述油气田用高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：1)将甲醇、甲醇钠和2
‑
氰基吡嗪反应，反应完全后加入氯化铵，随后将体系温度升高后与咪唑啉类化合物反应生成中间产物1；2)将2,4
‑
二氯苯丙酮、乙酸乙酯和液溴反应生成中间产物2；3)将所述中间产物1与中间产物2在120
‑
140℃条件下反应6
‑
12小时，即得到所述缓蚀剂。3.根据权利要求2所述的油气田用高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述咪唑啉类化合物中含有耐温有机硅氧烷基团。4.根据权利要求3所述的油气田用高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述中间产物1的制备方法是：将甲醇和甲醇钠在装有回流冷凝管的三口烧瓶中加热20
‑
30℃回流，随后升温至30
‑
40℃依次加入2
‑
氰基吡嗪，反应完全后进一步升温至50
‑
60℃，向反应体系中加入氯化铵，待体系稳定后升温至120
‑
140℃与咪唑啉类化合物反应8
‑
12小时得到中间产物1。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，刘振东，程地奎，喻智明，陈文，张强，
申请(专利权)人：四川新创能石油工程技术有限公司绵阳富源石油科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：