一种油田专用缓蚀剂的制备方法
【专利摘要】本发明属于油气集输管线以及油气井进行酸化压裂处置【技术领域】，涉及一种油田专用缓蚀剂的制备方法，由以下步骤组成：第一步中间体合成：材料按重量份数比由十二十四叔胺20-25份、甲醛25-30份、苯乙酮15-20份、丙烯酸5-10份、甲醇20-32份组成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的反应釜中，起始温度控制在10-30℃，搅拌溶解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化钠，调整pH值在2±0.5，然后逐渐升温为80±1℃，反应5-7h后，即得中间体，备用；第二步产品制备：中间体30-40份、1227，5-10份；咪唑啉聚醚15-20份、硫脲2-5份，甲醇35-38份组成；将材料用泵依次抽入反应釜；搅拌28-32min后出料，即得缓蚀剂产品。本发明适用于含高硫、高二氧化碳油气集输管线以及油气井进行酸化压裂处置的缓蚀剂。
【专利说明】一种油田专用缓蚀剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油气集输管线以及油气井进行酸化压裂处置【技术领域】，特别是涉及一 种油田专用缓蚀剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 从油田油井采出的油水中含二氧化碳、硫化氢、溶解氧、有机酸、并且水的矿化度 很高，塔里木区块最高矿化度在20-30万mg/L。对油井油管、套管和原油集输系统造成腐 蚀，直接影响了油田的正常生产。油井加缓蚀剂防腐不但可以保护油管、套管及井下设备， 而且也可以起到保护集油管线和设备的作用，是一项成本低、容易实施、见效快的措施。酸 化及酸压裂是油气井求产、增产、注水井增注的主要措施之一。主要是采用机械的方法将大 量盐酸或盐酸和氢氟酸混合液向油井挤注，由于酸液溶蚀井下油岩层和缝隙，致使油气裂 缝和通道扩展，从而提高了油气层的导流能力，达到使油井投产、增产和稳定的目的。特别 是在几千米深的地层中，酸液温很高，腐蚀更严重，通过添加缓蚀剂，能有效保护设备，延 长设备的使用寿命等功效。
[0003] 文献检索披露：①《石油化工应用》2014年33卷2期刊登的王伟波等人《新型曼 尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究》的文章，报道了以六次甲基四胺、苯乙酮和丙炔醇为 原料，合成了一种新型曼尼希碱酸化缓蚀剂。②《精细石油化工进展》2013年3期刊登申 慷尼等人《新型硫脲类酸化缓蚀剂的合成与性能评价》的文章，着重介绍了以硫脲、苯甲醛、 苯乙酮为原料，经曼尼希反应缩合，制备新型酸化缓蚀剂SK-17。③《材料保护》2013年46 卷3期刊登的杨鹏辉等人《N-烷基苯并咪唑酸化缓蚀剂的合成及性能》的文章，报道了通 过烷基化反应在2-甲基苯并咪唑和2-乙基苯并咪唑的1-氮原子上分别引入十二烷基和 十六烷基，合成了 4种N-烷基苯并咪唑，并以其为主剂制成缓蚀剂。④《广州化工》2006， 36 (1). -29-32刊登的刘清云等人《天然气集输缓蚀剂的研究进展》的文章，传统的磷酸酯 与烷基胺的反应产物、多胺类以及咪唑啉与硫脲的复配物等都有良好的应用效果，其中改 性咪唑啉类油溶性缓蚀剂具有优异的抗H2S、C02腐蚀特性和良好的发展前景。⑤申请号 CN201310609361 "一种新型耐高温酸化缓蚀剂"公开了一种高温酸化缓蚀剂的制法，由苯乙 酮，三聚甲醛，环已胺，盐酸，油酸反应生成酮醛胺缩合物，再复配以壬基酚聚氧乙烯醚，甲 醇（甲醇），硫脲，丙炔醇，碘化钾成分组成。⑥申请号CN201110098356"一种高温酸化缓蚀 剂及其制备方法"公开了一种高温酸化缓蚀剂，按重量计，由100份的含40wt. % -50wt. % 的酮醛胺缩合物的溶液、3-15份的丙炔醇以及选自碘化钾、甲酰胺、三氧化二锑和三氯化锑 中的至少一种组分组成。⑦申请号CN200710186846 "一种油田缓蚀剂"是由咪唑啉季铵化 改性产物和有机膦酸盐类共聚物按照1. 5 - 2 : 0. 8 - 1. 2比例复配而成，其中咪唑啉季 铵化改性产物是由工业有机酸、二乙烯三胺、二甲苯和含氮化合物按照化学剂量反应合成； 有机膦酸盐类共聚物是由有机胺、醛类和无机磷化物按照化学剂量反应合成。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于：提供一种油田专用缓蚀剂，针对油田高含硫、高二氧化碳油气 集输管线及油气井进行酸化压裂时的使用时，能产生很好的效果。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种油田专用缓蚀剂的制备 方法，该制备方法由以下步骤组成：第一步，中间体合成：材料按重量份数比由十二十四 叔胺：20-25份、甲醛：25-30份、苯乙酮：15-20份、丙烯酸：5-10份、甲醇：20-35份组 成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的反应釜中，起始温度控制在10-30°C，搅拌溶 解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化钠，调整pH值在2±0. 5,然后逐渐升温为 80±1°C，反应5-7h后，即得中间体，备用；第二步，产品制备：材料由第一步完成的中间体： 30-40份、1227 :5-10份；咪唑啉聚醚：15-20份、硫脲：2-5份，甲醇：35-38份组成；将材料 成分用泵依次抽入反应釜；搅拌28-32min后出料，即得缓蚀剂产品。
[0006] 其中选用的十二十四烷基二甲基叔胺，可溶于甲醇、异丙醇等有机溶剂，具有有机 胺的化学通性；本发明选用甲醛，分子式：HCH0,是最简单的醛类，易溶于水、醇和醚。35? 40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业（如制 酚醛树脂、脲醛塑料一电玉）、合成纤维（如合成维尼给一聚乙烯醇缩甲醛）、皮革工业、医 药、染料等。为市售工业产品。本发明选用苯乙酮，分子式：C8H80,浅黄色油状液体。有山 楂的气味。熔点20. 5°C，沸点202. 3°C，密度（20/4°C) 1.0281g/cm3。微溶于水，易溶于多 种有机溶剂。能与蒸气一起挥发，氧化时可以生成苯甲酸；还原时可生成乙苯，完全加氢时 生成乙基环己烷。用于制香皂和香烟，也用作纤维素酯和树脂等的溶剂和塑料工业生产中 的增塑剂等。净重200公斤/桶，为市售工业产品。本发明选用丙烯酸，丙烯酸是化学式为 C3H402的有机化合物，是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。纯的丙烯酸 是无色澄清液体，带有特征的刺激性气味。它可与水、醇、醚和氯仿互溶。为市售工业产品。 本发明选用甲醇，CH30H。又称"木醇"或"木精"。是无色有酒精气味易挥发的液体。用于 制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢气反 应制得。为市售工业产品。选用1227,学名十二烷基二甲基苄基氯化铵，是杀菌剂，也是一 种阳离子表面活性剂，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用；选用咪唑啉聚醚，咪唑 啉聚醚属于非离子表面活性剂，可分为油溶型，油溶水分散型以及水溶型，可稀释成性能优 良的缓蚀剂；选用硫脲，用于制造药物、染料、树脂、压塑粉、橡胶的硫化促进剂、金属矿物的 浮选剂等的原料。
[0007] 本发明的有益效果：本发明合成材料，科学合理，所得产品用于生产实践中取得了 极佳效果，具有重要的推广价值。同时，本发明选用的合成原料均为无毒原料，生产过程更 安全健康环保。十二十四叔胺作合成中间体的原料，反应更加温和，合成产品与钢铁形成 吸附型保护膜层，能抵御大量硫化氢、二氧化碳、卤水等浸蚀性物质；产品抗高温性能好，在 140°C缓蚀性能依然良好；没有使用对地层、对人体有伤害的碘化钾、甲酰胺和三氯化锑等。
【具体实施方式】
[0008] 实施例1、一种油田专用缓蚀剂的制备方法，该制备方法由以下步骤组成： 第一步，中间体合成：材料按重量份数比由十二十四叔胺：20份、甲醛：25份、苯乙酮： 15份、丙烯酸：5份、甲醇：35份组成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的反应釜中，起始 温度控制在10-30°C，搅拌溶解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化钠，调整pH值在 2±0.5,然后逐渐升温为80±1°C，反应5-7h后，即得中间体，备用； 第二步，产品制备：材料由第一步完成的中间体：30份、1227 :10份；咪唑啉聚醚：20 份、硫脲：5份，甲醇：35份组成；将材料成分用泵依次抽入反应釜；搅拌28-32min后出料， 即得缓蚀剂产品。
[0009] 实施例2、一种油田专用缓蚀剂的制备方法，该制备方法由以下步骤组成： 第一步，中间体合成：材料按重量份数比由十二十四叔胺：25份、甲醛：30份、苯乙酮： 20份、丙烯酸：5份、甲醇：20份组成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的反应釜中，起始 温度控制在10-30°C，搅拌溶解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化钠，调整pH值在 2±0.5,然后逐渐升温为80±1°C，反应5-7h后，即得中间体，备用； 第二步，产品制备：材料由第一步完成的中间体：40份、1227 :5份；咪唑啉聚醚：15份、 硫脲：2份，甲醇：38份组成；将材料成分用泵依次抽入反应釜；搅拌28-32min后出料，即得 缓蚀剂产品。
[0010] 实施例3、一种油田专用缓蚀剂的制备方法，该制备方法由以下步骤组成： 第一步，中间体合成：材料按重量份数比由十二十四叔胺：23份、甲醛：28份、苯乙酮： 18份、丙烯酸：9份、甲醇：22份组成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的反应釜中，起始 温度控制在10-30°C，搅拌溶解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化钠，调整pH值在 2±0.5,然后逐渐升温为80±1°C，反应5-7h后，即得中间体，备用； 第二步，产品制备：材料由第一步完成的中间体：35份、1227 :8份；咪唑啉聚醚：18份、 硫脲：3份，甲醇：36份组成；将材料成分用泵依次抽入反应釜；搅拌28-32min后出料，即得 缓蚀剂产品。
[0011] 其中，选用的十二十四叔胺：市售工业品，塑料桶包装，每桶25kg或200kg。生产 厂上海金山经纬化工有限公司。苯乙酮：市售工业品，铁桶包装，每桶200kg。生产厂德国 巴斯夫等。咪唑啉聚醚：市售工业品，塑料桶包装，每桶25kg或200kg。生产厂廊坊杰杰化 工有限公司。硫脲：市售工业品，聚乙烯塑料袋包装，每袋25kg。生产厂有青州鑫胜化工有 限公司、河南宏叶化工等。丙烯酸：市售工业品，塑料桶包装，每桶200kg。生产厂有中石油 兰州化工分公司等。
[0012] 实际生产中，将上述实施例1、2、3制备的缓蚀剂产品，应用到油田油气集输项目 和油田污水回系统，采用加药泵加入管线，药剂随输送液流动。
[0013] 实施后，20#碳钢挂片腐蚀速率实验结果如下：
【权利要求】
1. 一种油田专用缓蚀剂的制备方法，其特征在于：该制备方法由以下步骤组成： 第一步，中间体合成：材料按重量份数比由十二十四叔胺：20-25份、甲醛：25-30份、苯 乙酮：15-20份、丙烯酸：5-10份、甲醇：20-32份组成；制备：将上述材料依次置于带搅拌的 反应釜中，起始温度控制在10-30°C，搅拌溶解28-32min，在搅拌条件下加入盐酸或氢氧化 钠，调整pH值在2 ±0. 5,然后逐渐升温为80 ±1°C，反应5-7h后，即得中间体，备用； 第二步，产品制备：材料由第一步完成的中间体：30-40份、1227 :5-10份；咪唑啉聚 醚：15-20份、硫脲：2-5份，甲醇：35-38份组成；将材料成分用泵依次抽入反应釜；搅拌 28-32min后出料，即得缓蚀剂产品。
【文档编号】C09K8/74GK104449654SQ201410629565
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】刘俊东, 杨桂萍 申请人:乌鲁木齐市科发展精细化工有限公司