一种新型耐高温酸化缓蚀剂及其制备方法技术

一种新型耐高温酸化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：S1称取溶剂放入三口烧瓶中待用，所述溶剂为DMF、无水乙醇、丙三醇中的一种或两种的混合物；S2称取苯甲醛、环已酮放入三口瓶中，密闭加热至120℃，同时打开搅拌反应3h；S3加入非离子聚丙烯酰胺、十八胺、柠檬酸三胺的混合物反应5h，反应完成后冷却至室温；S4加入吐温60、吐温80中的一种或两种的混合物。采用该方法制备的酸化缓蚀剂在140～200℃的超高温下，溶解分散性较佳，且不会出现结焦分层等，应用于井下设备防护时，可提高油气增产改造效果，同时减缓井下设备腐蚀。同时减缓井下设备腐蚀。同时减缓井下设备腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种新型耐高温酸化缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于油田化学
，具体涉及一种适用于140
‑
200℃的耐高温酸化缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]能源利用情况严重制约着经济建设与发展，常规油气资源已无法满足人们对能源资源的需求，低渗透、致密等非常规油气资源的开发已成为一种新的重要趋势，酸化作为低孔低渗油气藏增产改造的主要措施之一，能够增加地层渗透率，提高采收率。但是酸化施工在带来更高产量的同时也增加了油气井井下设备的腐蚀，尤其是当前油气开采朝着深层、超深层储层发展，超高温、高压环境使酸液对井下设备的腐蚀加剧。
[0003]为了避免在高温、高压环境下，酸液腐蚀井下设备，现如今采用的方法有：采用酸化腐蚀剂、升级材料、表面镀层等，由于酸化腐蚀剂作为油气井的腐蚀防护，相较于其他的腐蚀防护手段，具有经济、操作方便、效果显著的特点，得到了广泛引用。经过长时间的发展，酸化缓蚀剂种类已十分丰富，以曼尼希碱，吡啶季铵盐为主，当这种算话缓蚀剂在温度升高时，其吸附性和耐温性明显降低，尤其是在140℃以上时，会出现溶解分散性不佳、易结焦分层等情况，由于井下设备的工作环境温度一般超过140℃，因此现有的酸化腐蚀剂不能为井下设备提供有效的腐蚀防护。
[0004]鉴于此，实有必要研发一种适用于140～200℃的超高温条件下使用的酸化缓蚀剂，以提高油气增产改造效果、减缓井下设备腐蚀。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种新型高温酸化缓蚀剂的制备方法，采用该方法制备的酸化缓蚀剂在140～200℃的超高温下，溶解分散性较佳，且不会出现结焦分层等，应用于井下设备防护时，可提高油气增产改造效果，同时减缓井下设备腐蚀。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的，提供一种新型耐高温酸化缓蚀剂，按重量份计算，包括如下组分：
[0007]溶剂2
‑
5份，苯甲醛4份，环已酮2份，非离子型聚丙烯酰胺、十八胺、柠檬酸三铵的混合物1份，吐温60和/或吐温80 0.5份，于本专利技术中，所述吐温60、吐温80按任意比例混合而成。
[0008]特别的，所述溶剂为DMF、无水乙醇、丙三醇中的一种或任意两种按任意比例混合而成的混合物。
[0009]特别的，于本专利技术中，非离子型聚丙烯酰胺分子量的选择由产品防腐定能决定，对于同一产品，当其工作温度为140
‑
150℃时，选用分子量为600的非离子型聚丙烯酰胺；当其工作温度大于150℃时，选用分子量为600
‑
1500万中的2
‑
5种非离子型聚丙烯酰胺混合而成的混合物，此时的混合物中需有一低分子量非离子型聚丙烯酰胺、一高分子量非离子型聚丙烯酰胺，两者之间按同比例进行混合，如：聚丙烯酰胺分子量600万和分子量1500万按1:1
混合而成，如此最终形成的缓蚀剂中的大分子量的曼尼希碱基团先吸附在金属表面上，小分子量的曼尼希碱基团后期补充大分子量未吸附的部位，进而形成更全面的防护膜。
[0010]特别的，在140
‑
150℃时，所述非离子型聚丙烯酰胺的含量小于0.4份，所述十八胺、柠檬酸三铵按4:1配比；在大于150℃时，所述非离子型聚丙烯酰胺的含量大于0.4份，所述十八胺、柠檬酸三铵按4:1配比。
[0011]本专利技术还提供一种新型耐高温酸化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1称取100克溶剂放入三口烧瓶中待用，所述溶剂为DMF、无水乙醇、丙三醇中的一种或两种的任意比混合物；
[0013]S2称取212.5克苯甲醛、98克环已酮放入三口瓶中，密闭加热至120℃，同时打开搅拌反应3h；
[0014]S3加入145克非离子聚丙烯酰胺、78克十八胺、40克柠檬酸三胺中的混合物反应5h，反应完成后冷却至室温；
[0015]S4加入31克吐温60、吐温80的中的一种或两种的混合物，并常温搅拌10分钟，即可获得新型耐高温酸化缓蚀剂。
[0016]特别的，所述新型耐高温酸化缓蚀剂的合成分子式如下：
[0017][0018]相较于现有技术，本专利技术提供一种新型高温酸化缓蚀剂的制备方法，采用该方法制备的酸化腐蚀剂，具有以下有益效果：
[0019]1、现有的高温酸化缓蚀剂一般为A剂和B剂共同使用，虽然可起到一定效果，但是混合后会产生沉淀、絮凝等问题，如此既增加了加药难度和管理难度，又增加了药剂的使用成本，本案提供的酸化缓蚀剂为一种单剂，解决了非单剂的使用问题，大大降低了加药难度和管理难度，具有药剂稳定性好、清亮无沉淀等特点；
[0020]2、引入大分子聚合物聚丙烯酰胺，大面积提高了药剂的有效作用基团，大幅度提高了药剂的耐温性和吸附性；
[0021]3、与吡啶类酸化缓蚀剂相比，吡啶类酸化缓蚀剂具有刺激气味，且属于致癌物质，而本案提供的酸化缓蚀剂提供的产品无刺激气味，且不属于致癌物质；
[0022]4、常规的曼尼希碱成分较单一，本案提供的酸化缓蚀剂引入了柠檬酸三铵、聚丙烯酰胺和十八胺，使得曼尼希碱官能团种类较多，且各曼尼希碱分子量不同，所以制备出的缓蚀剂防护效果更为突出，原因在于不同分子量的曼尼希碱基团在金属表面的吸附力不同，大分子量快速吸附，小分子量可补充未吸附金属面的空白，最高防护温度可达240℃。
[0023]综上所述，本案提供的酸化缓蚀剂引入了苯环和聚丙烯酰胺大分子，解决了传统缓蚀剂吸附差、耐温性差等问题，其中苯环中存在不饱和键可以吸附在金属表面，随着分子量的增加，缓蚀剂的耐温性会提高，吸附性能也会越来越强；同时该酸化缓蚀剂未引进新的难处理的物质，如：吡啶季铵盐，降低了后期水处理难度。
【附图说明】
[0024]图1是未处理前的试片；
[0025]图2是采用本专利技术酸化缓蚀剂处理后的试片；
[0026]图3为采用现有曼尼希碱缓蚀剂处理后的试片，左边两个试片为200℃实验后的外观，右边两个试片为90℃实验后的外观。
【具体实施方式】
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0028]实施例1
[0029]称取100克DMF放于三口烧瓶中作为溶剂，向三口烧瓶中加入苯甲醛212.5克，环己酮98克，密闭加热到120℃，同时打开搅拌反应3h，加入分子量为800万和1400万的加入非离子型聚丙烯酰胺，并按1:1配比后获得的混合物145克、十八胺78克、柠檬酸三铵40克份反应5h，反应完成后冷却至室温，加入吐温60 31克，搅拌15分钟。依据标准SY/T 5405
‑
2019中的要求在高温高压腐蚀速率测定仪上评价该实施例制备的高温酸化缓蚀剂的性能。
[0030]实施例2
[0031]称取100克DMF、无水乙醇的混合物放于三口烧瓶中作为溶剂，向三口烧瓶中加入苯甲醛212.5克，环己酮98克，密闭加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型耐高温酸化缓蚀剂，其特征在于，按重量份计算，包括如下组分：溶剂2
‑
5份，苯甲醛4份，环已酮2份，非离子型聚丙烯酰胺、十八胺、柠檬酸三铵的混合物1份，吐温60和/或吐温80 0.5份。2.根据权利要求1所述的一种新型耐高温酸化缓蚀剂，其特征在于，所述溶剂为DMF、无水乙醇、丙三醇中的一种或任意两种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种新型耐高温酸化缓蚀剂，其特征在于，在140
‑
150℃时，所述非离子型聚丙烯酰胺的分子量为600万；在大于150℃时，所述非离子型聚丙烯酰胺为分子量600
‑
1500万中的2
‑
5种的混合物，混合物为低分子量非离子型聚丙烯酰胺和高分子量非离子型聚丙烯酰胺按同比例配比而成。4.根据权利要求1所述的一种新型耐高温酸化缓蚀剂，其特征在于，在140
‑
150℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁浩，孙彦武，曹金安，宾超，许智恒，
申请(专利权)人：陕西日新石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：