一种适用于140℃～160℃高温酸化缓蚀剂及其制备和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于140℃～160℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法，它由A、B两个组分构成，A组分由多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐、3-甲基-1-戊炔-3-醇、乙二醛、二甲基甲酰胺、羟乙基纤维素、乳化剂OPE-20和甲醇制成，B组分由酒石酸锑钾、氧化铋、维生素C和1+1盐酸制成，使用时顺序将B组分、A组分加入酸化液中，本酸化缓蚀剂应用于140℃～160℃深井、15％～28％浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，凝固点低，在酸化液中分散性好，具有极优良的耐高温浓盐酸和土酸腐蚀的缓蚀性能，酸化缓蚀剂缓蚀率≥99％，腐蚀速率低于行业一级品标准。
【专利说明】—种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂及其制备和应
用【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂及其制备和应用。
【背景技术】
[0002]随着油田开发的不断深入，新投入开发区块打井增多，油井开采过程中，常常需要通过酸化提高采收率。酸的注入造成油井管材和井下金属设备的腐蚀，造成很大的经济损失。因此在油井酸化中，尤其是高温深井和超深井进行浓盐酸大酸量深井酸化中，重要的任务是解决高温酸化液对油井管材和井下金属设备的腐蚀防护问题。近年来，酸化逐步向高温深井发展，在酸化液中，高温对酸化液中的缓蚀剂破坏严重，缓蚀效果极剧下降，原有的缓蚀剂不能满足高温酸化的需求。目前国内常用的抗高温酸化缓蚀剂在高温下存在易结焦、分层、溶解分散性不够稳定等缺点，既保护不了油井管材和井下金属设备，又会造成地层的伤害。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种适用于140°C~160°C深井、15%~28%浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，酸化缓蚀剂缓蚀率> 99%，腐蚀速率低于行业一级品标准，在盐酸、土酸和乙醇溶液中分散性好，有较好表面活性，结焦少，凝固点低的一种适用于140°C~ 160°C高温酸化缓蚀剂及其制备方法。
[0004]本发明采用的技术方案是:
[0005]一、一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的原料及配方:
[0006]原料包括:
[0007]1、多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐(工业品)
[0008]黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第61页。
[0009]用途:新型油气田酸化缓蚀剂组分。
[0010]生产厂:西安石油学院化工系。
[0011]2、3_甲基-1-戊炔-3-醇(工业品)
[0012]王中华何焕杰等编著油田化学品实用手册一书，中国石化出版社第222页。
[0013]用途:酸化缓蚀剂组分。
[0014]3、乙二醛(工业品)
[0015]王中华何焕杰等编著油田化学品实用手册一书，中国石化出版社第222页。
[0016]用途:酸化缓蚀剂组分。
[0017]生产厂:辽宁省盖县化工厂。
[0018]4、二甲基甲酰胺(工业品)CAS号:68-12-2
[0019]用途:酸化缓蚀剂组分，非质子传递溶剂。
[0020]5、羟乙基纤维素(工业品)[0021]黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第434页。
[0022]别名:HEC
[0023]性质:具有增稠、悬浮、乳化、分散等性能，常用于分散剂、增稠剂等。
[0024]生产单位:江苏无锡化工集团公司
[0025]6、乳化剂0PE-20 (工业品)
[0026]黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第340页。
[0027]别名:辛基酚聚氧乙烯(20)醚
[0028]用途:非离子表面活性剂，用作高温乳化剂、稳定剂、高浓度电解质润湿剂等。
[0029]生产单位:邢台地区助剂厂
[0030]7、甲醇(工业品)CAS 号:67-56-1 [0031 ]用途:酸化缓蚀剂溶剂。
[0032]8、酒石酸锑钾(工业品)CAS号:28300-74-5
[0033]9、氧化铋(工业品)CAS 号:1304-76-3
[0034]10、维生素 C (工业 品)CAS 号:50-81-7
[0035]11、盐酸(工业品)CAS 号:7647-01-0
[0036]一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂，它由A、B两个组分构成，A组分重量百分比为:
[0037]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:30~35% ;
[0038]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.3 ~0.6% ;
[0039]乙二醛:0.1 ~0.3% ;
[0040]二甲基甲酰胺:2~5% ；
[0041]羟乙基纤维素:0.5~3%
[0042]乳化剂0PE-20:15 ~18%
[0043]其余为甲醇；各组分重量百分比之和为100%。
[0044]B组分重量百分比为:
[0045]酒石酸锑钾:15~20% ；
[0046]氧化铋:10~15%;
[0047]维生素C: 10 ~15%;
[0048]其余为1+1盐酸；各组分重量百分比之和为100%。
[0049]使用时的配料组成为1.5~3重量份的A液和I重量份的B液。
[0050]二、一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的制备方法:
[0051]主要设备:
[0052]具有搅拌、加热、冷却及真空系统的2000L的搪瓷反应釜。
[0053]A组分生产方法是:
[0054]将甲醇50%按比例加入搪瓷反应釜，缓慢升温到55~60°C，在不断搅拌情况下加入羟乙基纤维素，搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，再将多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐、3-甲基-1-戊炔-3-醇、乙二醛、二甲基甲酰胺、乳化剂0PE-20按比例加入搪瓷反应釜， 边加边搅拌，搅拌30分钟，最后加入剩余部分的甲醇并搅拌30分钟，停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂A组分。[0055]B组分生产方法是:
[0056]将1+1盐酸按比例加入搪瓷反应釜。缓慢升温到40~50°C ;其次，在不断搅拌情况下加入酒石酸锑钾、氧化铋、维生素C，边加边搅拌；搅拌30分钟；停止加热；边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂B组分。
[0057]一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的使用方法:在配液现场上，作业人员顺次加入适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的B组分和A组分，1.5~3重量份的A液和I重量份的B液。加入酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的3%~4%。
[0058]本发明与现有技术相比的有益效果
[0059]1、本发明的适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂，适用于140°C~160°C深井、 15%~28%浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，酸化缓蚀剂缓蚀率> 99%，腐蚀速率低于行业一级品标准，在盐酸、土酸和乙醇溶液中分散性好，有较好表面活性，结焦少，凝固点低。
[0060]2、生产工艺简单,无须特殊设备。
【具体实施方式】
[0061]实施例1:一种适用于140°C高温酸化缓蚀剂，A组分重量百分比为:
[0062]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:30% ；
[0063]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.6% ;
[0064]乙二醛:0.1%;
[0065]二甲基甲酰胺:2%;
[0066]羟乙基纤维素:0.5% ;`
[0067]乳化剂0PE-20:15% ;
[0068]甲醇；51.8%。
[0069]B组分重量百分比为:
[0070]酒石酸锑钾:15%;
[0071]氧化铋:15%;
[0072]维生素C: 10%;
[0073]1+1 盐酸:60%。
[0074]使用时的配料组成为3重量份的A液和I重量份的B液。
[0075]制备方法是:
[0076]A组分的制备方法是:
[0077]将甲醇50%按比例加入搪瓷反应釜，缓慢升温到55~60°C，在不断搅拌情况下加入羟乙基纤维素，搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，再将多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐、3-甲基-1-戊炔-3-醇、乙二醛、二甲基甲酰胺、乳化剂0PE-20按比例加入搪瓷反应釜， 边加边搅拌，搅拌30分钟，最后加入剩余部分的甲醇并搅拌30分钟，停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C高温酸化缓蚀剂A组分。
[0078]B组分的生产方法是:
[0079]将1+1盐酸按比例加入搪瓷反应釜。缓慢升温到40~50°C ;其次，在不断搅拌情况下加入酒石酸锑钾、氧化铋、维生素C，边加边搅拌；搅拌30分钟；停止加热；边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C高温酸化缓蚀剂B组分。
[0080]实施例2:—种适用于140°C高温酸化缓蚀剂，A组分重量百分比为:
[0081]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:31% ； [0082]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.5% ;
[0083]乙二醛:0.15%;
[0084]二甲基甲酰胺:3%;
[0085]羟乙基纤维素:1%;
[0086]乳化剂0PE-20:15.5% ；
[0087]甲醇；48.85%。
[0088]B组分重量百分比为:
[0089]酒石酸锑钾:16%;
[0090]氧化铋:14%;
[0091]维生素C:ll%;
[0092]1+1 盐酸:59%。
[0093]使用时的配料组成为3重量份的A液和I重量份的B液。
[0094]实施例2 —种适用于140°C高温酸化缓蚀剂的制备方法与实施例1相同。
[0095]实施例3:—种适用于150°C高温酸化缓蚀剂，A组分重量百分比为:
[0096]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:33% ；
[0097]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.4% ;
[0098]乙二醛:0.2%;
[0099]二甲基甲酰胺:4%;
[0100]羟乙基纤维素:1.5 % ;
[0101]乳化剂0PE-20:16% ;
[0102]甲醇；44.9%。
[0103]B组分重量百分比为:
[0104]酒石酸锑钾:17%;
[0105]氧化铋:13%;
[0106]维生素C: 13%;
[0107]1+1 盐酸:57%。
[0108]使用时的配料组成为2.5重量份的A液和I重量份的B液。
[0109]实施例3 —种适用于150°C高温酸化缓蚀剂的制备方法与实施例1相同。
[0110]实施例4:一种适用于160°C高温酸化缓蚀剂，A组分重量百分比为:
[0111]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:34% ；
[0112]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.4% ;
[0113]乙二醛:0.25%;
[0114]二甲基甲酰胺:5%;
[0115]羟乙基纤维素:2%;
[0116]乳化剂0PE-20:17% ;
[0117]甲醇；41.35%。[0118]B组分重量百分比为:
[0119]酒石酸锑钾:19%;
[0120]氧化铋:11%;
[0121]维生素C:14%;
[0122]1+1 盐酸:56%。
[0123]使用时的配料组成为2重量份的A液和I重量份的B液。
[0124]实施例4 一种适用于160°C高温酸化缓蚀剂的制备方法与实施例1相同。
[0125]实施例5:一种适用于160°C高温酸化缓蚀剂，A组分重量百分比为:
[0126]多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:35% ；
[0127]3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.3% ;
[0128]乙二醛:0.3%;
[0129]二甲基甲酰胺:5%; [0130]羟乙基纤维素:3%; [0131]乳化剂0PE-20:18% ;
[0132]甲醇；38.4%。
[0133]B组分重量百分比为:
[0134]酒石酸锑钾:20% ;
[0135]氧化铋:10%;
[0136]维生素C: 15%;
[0137]1+1 盐酸:55%。
[0138]使用时的配料组成为1.5重量份的A液和I重量份的B液。
[0139]实施例5 —种适用于160°C高温酸化缓蚀剂的制备方法与实施例1相同。
[0140]效果:
[0141]按照以上5个实施例制备的适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂性能均能达到表1测试结果。
[0142]表1性能测试结果
[0143]
【权利要求】
1.一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂，其特征在于:它由A、B两个组分构成， A组分重量百分比为:多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐:30~35% ;3-甲基-1-戊炔-3-醇:0.3~0.6% ;乙二醛:0.1 ~0.3% ;二甲基甲酰胺:2~5% ;轻乙基纤维素:0.5~3%乳化 剂0PE-20:15~18%其余为甲醇；各组分重量百分比之和为100% ；B组分重量百分比为:酒石酸锑钾:15~20% ;氧化秘:10~15% ;维生素C:10~15% ；其余为1+1盐酸；各组分重量百分比之和为100% ；使用时的配料组成为1.5~3重量份的A液和I重量份的B液。
2.—种权利要求1所述的适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的制备方法，其特征是:A组分制备方法是:首先，将甲醇50%按比例加入搪瓷反应釜，缓慢升温到55~60°C，在不断搅拌情况下加入羟乙基纤维素，搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，再将多环芳烃氯甲基化物吡啶季铵盐、3-甲基-1-戊炔-3-醇、乙二醛、二甲基甲酰胺、乳化剂0PE-20按比例加入搪瓷反应釜,边加边搅拌,搅拌30分钟，最后加入剩余部分的甲醇并搅拌30分钟，停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂A组分。B组分制备方法是:首先，将1+1盐酸按比例加入搪瓷反应釜。缓慢升温到40~50°C ;其次，在不断搅拌情况下加入酒石酸锑钾、氧化铋、维生素C，边加边搅拌；搅拌30分钟；停止加热；边冷却边搅拌，冷却至常温，得到一种适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂B组分。
3.—种权利要求1所述的适用于140°C~160°C高温酸化缓蚀剂的应用，其特征在于: 用于140°C~160°C深井、15%~28%浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，加入酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的3%~4%。
【文档编号】C09K8/74GK103571452SQ201210262141
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】解蓓蓓, 韩文礼, 张贻刚, 宋有胜, 张彦军, 杨耀辉, 郝志伟, 徐忠苹 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团海洋工程有限公司, 中国石油集团工程技术研究院