酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：2～5％的陽(yáng)離子表面活性劑，25～55％的咪唑啉，0.5～3％非離子表面活性劑，30～50％的互溶劑，余量為水；該酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑以咪唑啉為原料，配以陽(yáng)離子表面活性劑和非離子表面活性劑進(jìn)行緩蝕劑制備，原料來(lái)源廣泛，成本低，制備的緩蝕劑緩蝕性能優(yōu)良，有效減少金屬腐蝕、對(duì)自然環(huán)境無(wú)傷害、使用安全，同時(shí)提高了緩蝕劑的酸化效果；此外采用上述原料進(jìn)行緩蝕劑制備，方法簡(jiǎn)單，條件易控制，符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求。
【專利說(shuō)明】
酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及油田采油化學(xué)處理劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種酸化用復(fù)配咪唑啉型緩 蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 酸化是通過油水井向地層注入酸液，除去地層的堵塞物，如三氧化二鐵、硫化亞 鐵、粘土等，或溶解地層的巖石，達(dá)到恢復(fù)和提高地層滲透性的增產(chǎn)、增注措施。為了提高酸 化效果，一般體系中加入許多添加劑，其中緩蝕劑是必不可少的，其加入少量，約0.1~ lwt%就能大大減少金屬腐蝕;而酸化地層的酸液中需要酸性介質(zhì)的緩蝕劑。
[0003] 酸性介質(zhì)的緩蝕劑一般分為兩類:吸附膜型緩蝕劑，如烏洛托品、烷基胺、若丁等； "中間相"型緩蝕劑，如辛炔醇、甲基戊炔醇等，這類緩蝕劑是通過"中間相"的形成起緩蝕作 用。目前，這兩類酸化用緩蝕劑一般都是復(fù)配使用，但是有時(shí)由于兩類酸化用緩蝕劑復(fù)配使 用并不能起到預(yù)想的效果，因此，需研究新型的適用于酸化體系用的緩蝕劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能有效減少金屬腐蝕、對(duì)自然環(huán)境無(wú)傷害、使用安全，且 酸化效果顯著提高的酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑。
[0005] 為此，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0006] -種酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑，包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：2~5%的陽(yáng)離子表 面活性劑，25~55 %的咪唑啉，0.5~3 %非離子表面活性劑，30~50 %的互溶劑，余量為水。
[0007] 陽(yáng)離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化胺、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二 烷基溴化吡啶、1-聚氨乙基-2-^烷基咪唑啉鹽酸鹽、全氟鋅酰胺基-1，2-亞乙基碘化吡 啶、1-聚氧乙烯基-2-全氟鋅烷基碘化咪唑啉中的一種。
[0008] 非離子表面活性劑是烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚、 烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯-1，1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯十八胺中的一種或兩種。
[0009] 互溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙三醇、正丁醇、環(huán)己醇中的一種；其中，互溶 劑優(yōu)選為甲醇。
[0010] -種制備酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑的方法，包括以下具體步驟:先將去離子水 和互溶劑加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入咪唑啉或咪唑啉的衍生物、陽(yáng)離子表面 活性劑加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勾，40~50°C反應(yīng)0.5~lh，停止加熱，向反應(yīng)瓶中加入非離 子表面活性劑，利用余溫?cái)嚢杈鶆虿⒗鋮s至室溫，得到棕褐色透明液體。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，該酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑以咪唑啉為原料，配以陽(yáng)離子表 面活性劑和非離子表面活性劑進(jìn)行緩蝕劑制備，原料來(lái)源廣泛，成本低，制備的緩蝕劑緩蝕 性能優(yōu)良，有效減少金屬腐蝕、對(duì)自然環(huán)境無(wú)傷害、使用安全，同時(shí)提高了緩蝕劑的酸化效 果;此外采用上述原料進(jìn)行緩蝕劑制備，方法簡(jiǎn)單，條件易控制，符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任 何限制。
[0013] 以下實(shí)施例中各組分稱取份數(shù)均指重量份。
[0014] 實(shí)施例1
[0015]將24.5份去離子水和40份乙醇加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入32份咪唑 啉、3份十二烷基三甲基溴化胺加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50 °C反應(yīng)0.5h，停止加熱， 向反應(yīng)瓶中加入0.5份聚氧乙烯烷基苯酚醚，攪拌均勻并冷卻至室溫，得到棕褐色透明液 體，即緩蝕劑產(chǎn)品I。
[0016] 實(shí)施例2
[0017]將24份去離子水和45份丙醇加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入25份咪唑 啉、5份1-聚氨乙基-2-^烷基咪唑啉鹽酸鹽加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50°C反應(yīng) 〇.8h，停止加熱，向反應(yīng)瓶中加入1份聚氧乙烯烷基醇醚，攪拌均勻并冷卻至室溫，得到棕褐 色透明液體，即緩蝕劑產(chǎn)品II。
[0018] 實(shí)施例3
[0019]將32.5份去離子水和30份丙醇加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入35份咪唑 啉、2份1-聚氨乙基-2-^烷基咪唑啉鹽酸鹽加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50°C反應(yīng) 0.6h，停止加熱，向反應(yīng)瓶中加入1.5份聚氧乙烯-1，Γ二烷基丙炔醇醚，攪拌均勻并冷卻至 室溫，得到棕褐色透明液體，即緩蝕劑產(chǎn)品III。
[0020] 實(shí)施例4
[0021]將20份去離子水和35份甲醇加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入40份咪唑 啉、2份十二烷基二甲基芐基氯化銨加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50°C反應(yīng)lh，停止加熱， 依次向反應(yīng)瓶中加入1.5份烷基聚氧乙烯醚和1.5份聚氧乙烯烷基醇醚，攪拌均勻并冷卻至 室溫，得到棕褐色透明液體，即緩蝕劑產(chǎn)品IV。
[0022] 實(shí)施例5
[0023]將13.5份去離子水和50份環(huán)己醇加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入30份咪 唑啉、4份十二烷基溴化吡啶加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50°C反應(yīng)0.8h，停止加熱，向反 應(yīng)瓶中加入1份聚氧乙烯-1，Γ二烷基丙炔醇醚和1.5份聚氧乙烯烷基苯酚醚，攪拌均勻并 冷卻至室溫，得到棕褐色透明液體，即緩蝕劑產(chǎn)品V。
[0024]性能測(cè)試：
[0025]對(duì)實(shí)施例1~5中得到的緩蝕劑產(chǎn)品I~V依次進(jìn)行老化實(shí)驗(yàn)和緩蝕性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)， 實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果如下表1所示;其中：
[0026]老化實(shí)驗(yàn)方法:將各300mL的緩蝕劑產(chǎn)品I~V分別裝入5個(gè)400mL容量的熱滾老化 灌中，老化灌中充入IMPa氮?dú)庖苑乐辜訜徇^程中沸騰;根據(jù)井下溫度需求，設(shè)定熱滾子爐溫 度為150°C，提前預(yù)熱lh，然后將上述5個(gè)熱滾灌放入熱滾子爐，熱滾24h，管抽;觀察溶液是 否有分層或沉淀現(xiàn)象產(chǎn)生。
[0027]緩蝕性能測(cè)試方法：
[0028] 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為土酸：含7.5%HC1和1.5%HF;選用六個(gè)250mL的燒杯，分別加入100mL 的實(shí)驗(yàn)介質(zhì);分別稱取等重(〇.〇5g)的緩蝕劑產(chǎn)品I~V分別加入到其中的五個(gè)燒杯中，配制 成濃度為500ppm濃度的待測(cè)液，剩余一個(gè)僅加入有實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的燒杯作為對(duì)比例;采用尺寸 為50mmX10mmX3mm的N80鋼為試驗(yàn)片，并打磨剖光至光潔度一致，然后用蒸餾水沖洗，丙酮 脫脂去油后干燥稱重備用（質(zhì)量精確至O.lmg);然后，按石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5405-1996的靜 態(tài)緩蝕性能測(cè)試方法，將N80試驗(yàn)片投入各燒杯中，溫度保持在80°C，使N80試驗(yàn)片在500ppm 濃度緩蝕劑環(huán)境下反應(yīng)4h，取出試片，清除腐蝕產(chǎn)物，經(jīng)蒸餾水和丙酮清洗后干燥至恒重， 精確稱取試片重量，分別計(jì)算各燒杯溶液對(duì)N80油管鋼片的腐蝕速度以及緩蝕劑產(chǎn)品I~V 相對(duì)于對(duì)比例的緩釋率。
[0029]表1:各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果
[0030]
[0031] 從上表1可以看出，經(jīng)老化測(cè)試，各緩蝕劑產(chǎn)品自身沒有沉淀，也不發(fā)生分層，證明 本發(fā)明的緩蝕劑產(chǎn)品耐溫沖蝕效果好，滿足井下緩蝕作業(yè)的要求;經(jīng)緩蝕性能測(cè)試，各緩 蝕劑產(chǎn)品對(duì)N80油管鋼片的腐蝕速度相對(duì)于對(duì)比例明顯降低，其緩釋率在99%以上;此外， 緩蝕劑產(chǎn)品I~V使用過程中無(wú)起泡現(xiàn)象，與酸化用體系中的鐵離子穩(wěn)定劑、黏土穩(wěn)定劑、助 排劑等產(chǎn)品，溶解均勻，配伍性良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分:2~5%的 陽(yáng)離子表面活性劑，25~55 %的咪唑啉，0.5~3%非離子表面活性劑，30~50%的互溶劑， 余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑，其特征在于，陽(yáng)離子表面活性劑 為十二烷基三甲基溴化胺、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基溴化吡啶、1-聚氨乙基-2-十一烷基咪唑啉鹽酸鹽、全氟鋅酰胺基-1，2-亞乙基碘化吡啶、1-聚氧乙烯基-2-全氟鋅 烷基碘化咪唑啉中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑，其特征在于，非離子表面活性劑 是烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙 烯-1，1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯十八胺中的一種或兩種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑，其特征在于，互溶劑為甲醇、乙 醇、乙二醇、丙醇、丙三醇、正丁醇、環(huán)己醇中的一種。5. -種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的酸化用復(fù)配咪唑啉型緩蝕劑的制備方法，其特征 在于，包括以下步驟:先將去離子水和互溶劑加入反應(yīng)瓶中，然后依次向反應(yīng)瓶中加入咪唑 啉、陽(yáng)離子表面活性劑加入到反應(yīng)瓶中攪拌均勻，40~50°C反應(yīng)0.5~lh，停止加熱；向反應(yīng) 瓶中加入非離子表面活性劑，利用余溫?cái)嚢杈鶆虿⒗鋮s至室溫，得到棕褐色透明液體。
【文檔編號(hào)】C09K8/54GK106085399SQ201610497309
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】劉音, 陳世春, 王紅科, 解洪祥, 牛增前, 賈紅戰(zhàn), 王云云
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司