一种用于油气井酸化用缓蚀剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于油气井酸化用缓蚀剂及其制备方法，以重量份数计，所述缓蚀剂包括以下组分：有机胺20～25份、有机醛25～30份、有机酮30～35份，有机氯化物30～40份，助剂3～6份，催化剂1～2份。本发明所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂合成过程操作简单，反应条件温和，反应产物产率高，对环境无污染。
【专利说明】
一种用于油气井酸化用缓蚀剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于油田化工领域，尤其是涉及一种用于油气井酸化用缓蚀剂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着中国工业的迅猛发展，对于石油和天然气的需求量与日倶增，与此同时油气 井的增产措施意义尤为重要。油气井的酸化是油气井增产措施的重要手段。油井酸化是指 用盐酸或者土酸在施工或采油过程中注入到油气层，通过对油气层缝隙中酸溶性的胶结物 进行溶解，以增加油气层渗透率，达到增产的作用。在酸化过程中，盐酸浓度达到10%-15%，高浓度的盐酸虽然可以增加采油收率，但是也会严重腐蚀采油设备。根据上述情况急 需一款缓蚀剂来防止酸液对于金属的腐蚀。
[0003] 目前，市面上常规酸化用缓蚀剂可以分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两种。无机缓 蚀剂有砷酸钠、铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐等。有机缓蚀剂有曼尼希碱、乌洛托品、 季胺盐类、咪唑啉类等。我国早期使用的酸化缓蚀剂的大多是无机缓蚀剂铬酸盐类缓蚀剂， 但是铬酸盐非常容易产生沉淀，堵塞油气层缝隙，严重影响采油收率。比如另一种无机缓蚀 剂是砷酸钠，虽然具有缓蚀效果良好，价格低廉的优点，但是砷作为一种剧毒物质，砷酸钠 会融入到原油中，对炼油催化剂会产生毒害。
[0004] 有机缓蚀剂中如炔醇类、咪唑啉类、吡啶类等目前用量较多，但在毒性、环境污染、 成本控制、使用添加量等各方面都有很多局限性。例如炔醇类的缓蚀剂使用量很广泛，但是 炔醇类的物质属于有毒化学品，污染环境;咪唑啉类的缓蚀剂，热稳定性好，但是用于合成 的咪唑林类季铵盐的咪唑存在成本较高，原料来源有限，使用加量比较大。因此，亟需一种 用量小、缓蚀率高、对环境友好的生产工艺简单的缓蚀剂新产品。
【发明内容】
[0005] 针对目前酸化用缓蚀剂的现状以及现有技术的缺陷，本发明提供一种用于油气井 酸化用缓蚀剂及其制备方法，以解决缓蚀剂用量大，缓蚀效果差而且有毒的问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] -种用于油气井酸化用缓蚀剂，以重量份数计，所述缓蚀剂包括以下组分:有机胺 20~25份、有机醛25~30份、有机酮30~35份，有机氯化物30~40份，助剂3~6份，催化剂1 ~2份。
[0008] 优选的，所述催化剂为硅胶支载高氯酸。
[0009] 进一步的，所述硅胶支载高氯酸的加入量为总反应物质量的0.5%~1.5%。
[0010] 进一步的，所述有机酮为正己酮、环己酮、苯乙酮中的一种或多种。
[0011] 进一步的，所述有机醛为甲醛、多聚甲醛、苯甲醛的一种或多种。
[0012] 进一步的，所述有机胺为苯胺、二甲胺、对甲基苯胺、对磺酸基苯胺中的一种或多 种。
[0013] 进一步的，所述助剂为碘化钾。
[0014] 进一步的，所述有机氯化物为氯乙酸钠。
[0015] 本发明同时还提供了一种制备如上所述的用于油气井酸化用缓蚀剂的方法，包括 以下步骤：
[0016] (1)将有机胺、有机醛、有机酮充分溶解于乙醇-水溶液中；
[0017] (2)加入总反应物质量0.5 %~1.5 %硅胶支载高氯酸作为催化剂，80 °C~100 °C恒 温水浴反应2h~4h后；
[0018] (3)向其中加入有机氯化物，调节pH值至7.0，继续80 °C~100 °C恒温水浴反应0.5h ~1.5h，缓慢冷却到室温，加入助剂充分搅拌混合，得到棕红色粘稠液体产品。
[0019] 优选的，所述步骤⑵中恒温水浴反应时间为3h。
[0020] 相对于现有技术，本发明所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂及其制备方法具有 以下优势：
[0021 ] (1)本发明所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂的制备方法采用一锅法合成目标 缓蚀剂化合物，合成过程操作简单；
[0022] (2)本发明采用硅胶支载高氯酸作为催化剂，催化效果好，不易中毒，能够有效的 使反应时间缩短，反应条件温和，反应产物产率提高。
[0023] (3)本发明采用碘化钾作为缓蚀剂助剂，无毒，对环境友好并且与缓蚀剂配伍性 好，解决了常规缓蚀剂丙炔醇剧毒，并对环境有污染的问题；
[0024] (4)本发明所述的缓蚀剂作为酸化体系缓蚀剂，加入量低，缓蚀效果好，加入量为 常规缓蚀剂的一半以下，达到一级品要求。
【附图说明】
[0025] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0026] 图1为本发明实施例1所述的90°C温度条件下缓蚀剂钢片腐蚀前后对比；
[0027] 图2为本发明实施例2所述的120°C温度条件下缓蚀剂钢片腐蚀前后对比。
【具体实施方式】
[0028] 除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了 便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0029] 在说明书和权利要求书中使用的，单数型"一个"和"这个"包括复数参考，除非上 下文另有清楚的表述。
[0030] 所有的数字标识，例如PH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然 不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语"约"。同时也要了解，虽然不总是明确 的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
[0031] 下面结合实施例来详细说明本发明。
[0032] 实施例1
[0033] 将二甲胺25份、多聚甲醛30份、环己酮35份充分溶解于乙醇-水溶液中，加入1 %硅 胶支载高氯酸作为催化剂，80°C恒温水浴反应3h后，再向其中加入氯化苄35份，调整PH到中 性，继续80°C恒温水浴反应lh，缓慢冷却到室温，加入碘化钾5份，充分搅拌混合，得到棕红 色粘桐液体广品。
[0034]本实施例中缓蚀剂样品参照中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T5405-1996》对N80钢片进行测试，温度90°C，缓蚀剂浓度加量为0.4%，腐蚀速率为0.77g/m 2 · h， 达到一级品要求，具体数据见表1。
[0035] 实施例2:
[0036] 将二甲胺25份、多聚甲醛30份、环己酮30份充分溶解于乙醇-水溶液中，加入1 %硅 胶支载高氯酸作为催化剂，80°C恒温水浴反应3h后，再向其中加入氯化苄35份，调整PH到中 性，继续80°C恒温水浴反应lh，缓慢冷却到室温，加入碘化钾5份，充分搅拌混合，得到棕红 色粘桐液体广品。
[0037]本实施例中缓蚀剂样品参照中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T5405-1996》对N80钢片进行测试，温度120°C，缓蚀剂浓度加量为1%，腐蚀速率为12.59g/m 2 · h， 达到一级品要求，具体数据见表1。
[0038] 对比例1
[0039] 参照中华人民共和国石油天然气行业标准《SY/T5405-1996》将市售的以铜、醛、胺 合成的曼尼希碱为主体的缓蚀剂(商品名为7801酸化缓蚀剂)与本发明样品在盐酸浓度为 15 %中对N80钢片进行测试，腐蚀时间为4h，腐蚀温度分别为90 °C和120 °C。
[0040] 表1缓蚀剂腐蚀效果对比表
[0041]
[0042] 从实验对比可以看出：
[0043] 1、在测试温度为90°C条件下，自合成缓蚀剂的加量为0.4%，腐蚀速率达到0.77g/ m2 · h，大大优于市面上同类缓蚀剂；
[0044] 2、在测试温度为120°C条件下，自合成缓蚀剂的加量为1%，腐蚀速率达到12.59g/ m2 · h，大大优于市面上同类缓蚀剂。
[0045]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于：以重量份数计，所述缓蚀剂包括以下组 分：有机胺20~25份、有机醛25~30份、有机酮30~35份，有机氯化物30~40份，助剂3~6 份，催化剂1~2份。2. 根据权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述催化剂为硅 胶支载高氯酸。3. 根据权利要求2所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述硅胶支载高 氯酸的加入量为总反应物质量的〇. 5%~1.5%。4. 根据权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述有机酮为正 己酮、环己酮、苯乙酮中的一种或多种。5. 根据权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述有机醛为甲 醛、多聚甲醛、苯甲醛中的一种或多种。6. 权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述有机胺为苯胺、 二甲胺、对甲基苯胺、对磺酸基苯胺中的一种或多种。7. 根据权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述助剂为碘化 钾。8. 根据权利要求1所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂，其特征在于:所述有机氯化物 为氯乙酸钠、氯化苄中的一种或多种。9. 一种制备如权利要求1-8任一权利要求所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂的方 法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 将有机胺、有机醛、有机酮充分溶解于乙醇-水溶液中； (2) 加入总反应物质量的0.5 %~1.5 %硅胶支载高氯酸作为催化剂，80 °C~100 °C恒温 水浴反应2h~4h后； (3) 向其中加入有机氯化物，调节pH值至7.0，继续80 °C~100 °C恒温水浴反应0.5h~ 1.5h，缓慢冷却到室温，加入助剂充分搅拌混合，得到棕红色粘稠液体产品。10. 根据权利要求8所述的一种用于油气井酸化用缓蚀剂的制备方法，其特征在于:所 述步骤(2)中恒温水浴反应时间为3h。
【文档编号】C09K8/54GK105885814SQ201610266340
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】杨彬, 崔福员, 李文杰, 王云云, 谷庆江, 贾红战, 牛增前
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司