一种耐高温缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种耐高温缓蚀剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在酸化处理油、水井过程中，不管使用哪一种酸，对油管、水管和注入粟都会带来 不同程度的腐蚀。迂河油田2008年对高温（〉12(TC )深井（〉3500m)酸化作业的实施，迫切 需要研制耐高温、高效、毒性小W及无污染的缓蚀剂。否则将会给设备带来严重的损坏，缩 短使用寿命，甚至造成事故，导致油层严重伤害。所W缓蚀剂的应用已成为酸化施工中的关 键问题之一。
[0003] 缓蚀剂的种类很多，来源广泛。从化学成分可将其分为，无机缓蚀剂和有机缓蚀剂 两大类；从缓蚀机理上可分为；阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂；从在金属表 面上形成膜的角度可分为；氧化膜型缓蚀剂、沉淀型缓蚀剂W及吸附膜型缓蚀剂。目前酸化 液中常用的是吸附膜型缓蚀剂。
[0004] 目前，酸化液所用的有机缓蚀剂，从广义上讲，大部分都属于表面活性剂。由于该 类物质的分子具有两亲性结构，在酸液中遇到金属表面即可产生定向吸附，亲水的极性基 团朝金属表面吸附，疏水基团背向金属朝着酸液伸展。结果在金属表面形成一层疏水的保 护膜。此膜一方面阻碍了酸液中化离子向金属表面扩散，另一方面由于金属表面吸附了缓 蚀剂分子，使表面自由能降低，从而增加了腐蚀反应的活化能，使腐蚀速度降低。不同类型 的缓蚀剂，在金属表面的吸附作用不同，所W导致缓蚀作用机理也有所差异。缓蚀剂在金属 表面的吸附，可分为物理吸附和化学吸附，或两者兼而有之。
[0005] (1)缓蚀剂的物理吸附和缓蚀。物理吸附是通过带电金属表面同荷电的缓蚀剂离 子头静电吸引和范德华引力而形成的吸附，该一类吸附快而可逆，形成的保护膜不牢固，易 于脱落，而且受介质中金属表面带电状态所制约。一般认为，带正电位的金属表面宜采用阴 离子型缓蚀剂缓蚀，带负电位的金属表面宜采用阳离子型缓蚀剂缓蚀。在常规酸液中，女口 HCL和±酸中，可W用含氮、硫、磯等元素的有机缓蚀剂，是基于在该类的酸液中钢铁表面往 往带有负电荷，而有机氨、硫、磯等有机化合物在酸液中与H+离子复合形成带正电的翁离 子。所W伯、仲、叔胺、多己帰多胺、吗晰、化巧、脈嗦、米胜晰及其衍生物等，均属于此范畴的 缓蚀剂。
[0006] 而有些阳离子型表面活性剂，在酸液中本身就能离解出带正电荷的表面活性阳离 子，伯、仲、叔胺盐和季胺盐、77〇1、7623、7812、111等都属于此类缓蚀剂。上述该些离子和表 面活性阳离子在酸液中靠静电引力定向吸附于带负电的金属表面后，给金属表面覆盖一层 非极性的有机保护膜，使H+离子难W与金属表面接触，抑制了腐蚀阴极反应，从而达到缓 蚀目的。
[0007] (2)缓蚀剂的化学吸附与缓蚀。化学吸附是通过缓蚀剂分子中极性基团中也元 素的未共用电子对与金属形成价键而引起的吸附。该种吸附呈单分子吸附，吸附所需要的 活化能比物理吸附时高，所形成的吸附膜牢固，不易脱附，该类缓蚀剂属于阳极抑制型缓蚀 剂。
[0008] 缓蚀剂在金属表面的物理吸附和化学吸附都对金属的缓蚀有贡献。但化学吸附在 金属表面形成的保护膜远比物理吸附的牢固，所W缓蚀效果好。然而缓蚀剂在金属表面上 的该两种吸附过程，兼而有之。先是物理吸附，然后是化学吸附，当吸附成膜后，不仅能抑制 腐蚀阳极过程，也能抑制阴极过程，从而阻止和降低了酸液对金属的腐蚀。
[0009] 本发明研制出的高温缓蚀剂就是吸附膜型缓蚀剂，该缓蚀剂在高温储层进行酸化 施工中具有良好的缓蚀效果。
【发明内容】
[0010] 本发明的一个目的在于提供一种耐高温缓蚀剂的制备方法。
[0011] 本发明针对迂河油田深井（3500米W上)，油层温度高（〉12(TC )，进行酸化解堵错 时，对油套管等设备腐蚀性严重，目前现场常用的缓蚀剂缓蚀效果不理想等问题，研制开发 一种耐高温缓蚀剂，目的是预防高温油层进行酸化解堵时对油套管等设备腐蚀。
[0012] 本发明的另一目的在于提供所述方法制备的耐高温缓蚀剂。
[0013] 为达上述目的，一方面，本发明提供了一种耐高温缓蚀剂的制备方法，所述方法包 括如下步骤：
[0014] (1)取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合，揽拌，用水稀释，揽匀后制成药剂A ; 所述的十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺用量比例为重量比1 ;1. 5~2. 5 ;
[0015] (2)取多己帰多胺和吗晰混合，揽拌，用水稀释，揽匀后制成药剂B;所述多己帰多 胺、吗晰用量比为重量比1. 5~2. 5 ;1 ;
[001引（3)取化巧和吗晰混合，揽拌，用水稀释，揽匀后制成药剂C ;所述的化巧、吗晰用 量比例为重量比1 ;1. 25~1. 75 ;
[0017] (4)揽拌条件下，将药剂A、B、C依次加入至反应容器，混合，用水稀释，然后再揽 匀，制成所述耐高温缓蚀剂；所述药剂A、B、C重量用量比为A ;B ;C=0. 75~1. 25 ;1. 75~ 2. 15 ;0. 75 ~1. 25。
[0018] 按照本发明上述方法所配制的耐高温缓蚀剂，在高温下具有很好的缓蚀效果，可 W很好的预防高温油层进行酸化解堵时对油套管等设备腐蚀。
[0019] 本发明的化合物可W参见如下分子式：
[0020] 十二烷基二甲基叔胺，分子式Cw&iN ;
[0021] 多己帰多胺，分子式脚2邸2咖n ;
[0022] 所述的多己帰多胺为本领域常用试剂，本发明的多帰多胺可W商购获得，譬如其 中的n可W为4~6,优选为5 ;
[002引吗晰，又称对氧氮己焼，分子式C^gNO ;
[0024] 化巧，又称氮苯，分子式C5H5N ;
[00巧]咪哇晰分子式C日&〇馬〇2。
[0026] 为了进一步提高所制备的缓蚀剂的效果，本发明还可W进一步优选如下：
[0027] 优选步骤（1)十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺用量比例为重量比1 ;2 ;
[002引优选步骤（2)多己帰多胺、吗晰用量比为重量比2 ;1 ;
[0029] 优选步骤（3)化巧、吗晰用量比例为重量比2 ;3 ;
[0030] 优选步骤（4)药剂A、B、C重量用量比例为0. 75 ;1. 75 ;0. 75 ;或者1 ;2 ;1 ;或者 1. 25 ;2. 15 ;1. 25。
[0031] 本发明上述的稀释可W为了便于生产的方式进行稀释，然而为了进一步有利于反 应的进行，本发明优选采用的稀释方式如下：
[0032] 优选步骤（1)的稀释为25%~35%，更优选稀释为30% ;
[0033] 优选步骤（2 )的稀释为25%~35%，更优选稀释为30〇/〇 ;
[0034] 优选步骤（3 )的稀释为25%~35%，更优选稀释为30% ;
[00巧]优选步骤（4)的稀释为20%~30%，更优选稀释为25〇/〇。
[0036] 本发明的百分比符号在没有特别说明的情况下，均为质量/体积百分含量。
[0037] 根据本发明所述的方法，步骤（1)所述混合、揽拌、揽匀可W按照现有技术类似反 应进行，即在上述本发明技术方案的前提下，按照现有技术方法类似反应的揽拌即可实现 本发明首要的发明目的。
[0038] 而本发明为了进一步提高产品质量，优选为取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺 混合后将混合液升温至130~14(TC，揽拌均匀后降温至室温；用水稀释后将反应液升温至 80~9(TC，揽匀后降温至室温，制成药剂A。
[0039] 其中还可W更优选为取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合后将混合液升温至 135C，揽拌均匀后降温至室温；用水稀释后将反应液升温至85C，揽匀后降温至室温，制 成药剂A。
[0040] 发明人经过大量的试验，发现只有温度降至室温混合液才能更好进行惰性处理， 有效延长药剂存放周期，如果直接降温到85 °C，药剂稳定差。
[0041] 其中所述混合、揽拌、揽匀的速度可W为现有技术类似反应的速度，其并不影响本 发明首要目的的实现，然而为了更进一步优化反应，本发明优选采用的为：
[0042] 步骤（1)取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合后将混合液在转速55~65转/ 分下揽拌10~20分钟后再将混合液升温；
[0043] 更优选为；步骤（1)所述混合为在转速60转/分下揽拌15分钟；
[0044] 步骤（1)将混合液升温后揽拌25~35分钟再降温至室温；
[0045] 更优选为揽拌30分钟再降温至室温；
[0046] 步骤（1)用水稀释并将反应液升温后揽拌40~50分钟再降温至室温；
[0047] 其中更优选为揽拌45分钟。
[0048] 其中步骤（1)可W具体为：
[0049] 取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺加入反应容器中混合，将混合液在转速55~ 65转/分下揽拌10~20分钟，再将混合