一种抗高温改性环糊精缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温改性环糊精缓蚀剂及其制备方法，涉及油气层增产改造领域，解决现有缓蚀剂难以兼顾抗高温性能

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温改性环糊精缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油气层增产改造
，更具体的是涉及缓蚀剂及其制备

。

技术介绍

[0002]随着全球石油需求的不断增加及己探明储量的逐渐开采，油气勘探开发逐步向深层发展，高温高压井数目逐渐增大
。
而目前现有的缓蚀剂己不能完全满足深层油气层增产的需求
。
酸化是油气井增产改造的重要措施，通过井筒向地层注入酸液，利用酸液与地层中部分矿物的化学反应，溶蚀储层中的连通孔隙或裂缝壁面岩石，增加孔隙间联通和裂缝导流能力，达到油气井增产的目的
。
但在酸化过程中，酸液会腐蚀井下管柱，因此需要向酸液中添加缓蚀剂，从而抑制或者减缓酸液对井下管柱的腐蚀
。
随着环保方面的要求日益严格，油气增产也需要提高处理剂的环保性能
。
而缓蚀剂所使用的单体大多对地层具有一定的污染性，且在缓蚀剂的研发中，环保性能也并不是一个重要的指标
。
[0003]CN202011304826.9
提供了一种以席夫碱化合物为主要处理剂的复配缓蚀剂，主要应用于碳钢酸洗液中，合成的含席夫碱化合物与离子液体之间相互协同，使得在碳钢表面形成致密的吸附层，从而提高缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用，减少了金属的腐蚀速率，减弱了管道
、
设备等的腐蚀程度，降低了因腐蚀造成的经济损失；且该复配缓蚀剂中不含对人体和环境的物质，采用的离子液体与席夫碱化合物均是绿色保护，且制备简单，成本低，绿色环保，便于工业化生产
。
但其存在着抗温性能差，仅强调复配缓蚀剂不含对人体和环境影响的物质，并未给出
BOD5/COD
等环保方面的数据
。
[0004]CN202011346404.8
提供了一种新型高分子碳钢缓蚀剂及其制备方法，所述高分子碳钢缓蚀剂由氨基酸提供的结构单元
、C2
‑
C10
的伯胺化合物提供的结构单元
、C2
‑
C10
的羧酸化合物提供的结构单元
、
有机硫化物提供的结构单元组成，包括以下重量份数的原料：
15
‑
30
重量份的氨基酸
、10
‑
45
重量份的伯胺化合物
、20
‑
35
重量份的羧酸化合物
、20
‑
30
重量份的有机硫化物
、150
‑
200
重量份的水
。
该专利技术公开的一种新型高分子碳钢缓蚀剂可以在金属表面形成一层稳定
、
牢固的保护膜，可有效防止金属腐蚀，具有优异的缓蚀性能，缓蚀性能优于磷系碳钢缓蚀剂
。
该专利技术人认为其专利技术含有大量氨基酸基团，环保可降解，但存在难以抗高温的问题
。
[0005]CN202011504147.6
提供了一种酸化解堵用酸化缓蚀剂及其制备方法，该专利技术在效果相同的情况下，加药量均低于市场已有的酸化缓蚀剂，成本均低于市场已有的酸化缓蚀剂，但聚合物中含有大量的非环保单体，且耐温性较差
。
[0006]CN201910817501.1
提供了一种磁性壳聚糖负载钼酸钠
/
苯甲酸钠复合缓蚀剂及其制备方法
。
该复合缓释剂是利用壳聚糖的负载能力
、Fe3O4的超顺磁性能及钼酸钠与苯甲酸钠两种缓蚀剂的协同效用，长期高效地用于海水循环冷却系统，达到靶向定位
、
磁控释放和高效缓蚀的作用
。
但该缓蚀剂主要应用于海水防腐蚀领域，并未针对酸液对碳钢的腐蚀进行研究
。
[0007]CN201611200455.3
提供了一种以油酰基肌氨酸钠
、
巯基苯并噻唑
、
多乙烯多胺的缓蚀剂，
240℃
下缓蚀速率高达
23g/(m2·
h)
，但其单体具有一定的毒性
。
[0008]CN201310609361.1
则提供了一种以苯乙酮
、
三聚甲醛
、
环已胺为主要成份的缓蚀剂，只是说明了缓蚀速率低
、
成本低等优点，但未给出具体的腐蚀效果评价指标
。
[0009]综上，开发一种兼具抗高温性能与环保性的缓蚀剂对于油气层增产改造技术作业具有重要意义
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于：为了解决上述现有技术的缓蚀剂难以兼顾抗高温性能
、
环保性能的问题，本专利技术提供一种抗高温改性环糊精缓蚀剂及其制备方法
。
[0011]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0012]一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013]步骤
1、
在催化剂存在下，羟丙基环糊精与丙烯酸在去离子水中进行第一反应，得到第一产物；
[0014]步骤
2、
在引发剂存在下，将第一产物与乙烯基磺酸盐单体
(
优选的，乙烯基磺酸盐单体包括2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸钠
、
烯丙基磺酸钠
、
苯乙烯磺酸钠和羟乙烯基磺酸钠中的至少一种
)、
乙烯基季铵盐单体
(
乙烯基季铵盐单体包括二甲基二烯丙基氯化铵
、
三甲基烯丙基氯化铵和4‑
乙烯基苄基氯化铵中的至少一种
)、
十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐和
N
‑
乙烯吡咯烷酮在去离子水中进行第二反应，得到改性环糊精
。
[0015]本申请的技术方案中，第一反应为酯化反应，通过反应在羟丙基环糊精的表面引入碳碳双键，故第一产物具有多条含碳碳双键的支链结构，第二反应为原子转移自由基聚合反应，第二反应的产物用去离子水反复洗涤，去除其中未反应的单体，之后进行干燥，得到所述改性环糊精，该改性环糊精具有星型结构，通过物理
‑
化学作用在金属界面形成保护膜，进而抑制金属腐蚀，在浓度为
15
％的盐酸溶液中腐蚀效率小于
40g/(m2·
h)
；优选的，腐蚀速率小于
35g/(m2·
h)
；在浓度为
20
％的盐酸溶液中腐蚀效率小于
41g/(m2·
h)
；优选的，腐蚀速率小于
36.5g/(m2·
h)。
[0016]本申请的技术方案中，分子结构主要为该型环糊精聚合物，在高温下可以降解为对环境无害的碳单质材料
。
同时，根据研究人员对聚合物构型及官能团方面的研究现状，星型聚合物由于其丰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
1、
在催化剂存在下，羟丙基环糊精与丙烯酸在去离子水中进行第一反应，得到第一产物；步骤
2、
在引发剂存在下，将第一产物与乙烯基磺酸盐单体
、
乙烯基季铵盐单体
、
十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐和
N
‑
乙烯吡咯烷酮在去离子水中进行第二反应，得到改性环糊精
。2.
根据权利要求1所述的一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤1中第一反应为酯化反应，第一反应的条件包括：温度为
80
‑
140℃
，反应时间为4‑
10h
，搅拌速率
600
‑
1200rpm/min。3.
根据权利要求1所述的一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤1中第一反应结束后用去离子水反复洗涤，使得产物的
pH
值为中性，之后进行干燥，得到第一产物
。4.
根据权利要求1所述的一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，其特征在于，催化剂为硫酸，去离子水
、
羟丙基环糊精
、
丙烯酸与硫酸的重量比为
100:20
‑
80:10
‑
40:1
‑
10。5.
根据权利要求1所述的一种抗高温改性环糊精缓蚀剂的制备方法，其特征在于，引发剂包括氧化剂和还原剂，氧化剂为过硫酸铵
、
过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种；还原剂为亚硫酸氢钠
、
亚硫酸钾
、
硫代硫酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云峰，马勇，刘成，唐永帆，李宏，张兴德，李年银，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：