一種耐高溫緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種耐高溫緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在酸化處理油、水井過程中，不管使用哪一種酸，對(duì)油管、水管和注入粟都會(huì)帶來 不同程度的腐蝕。迂河油田2008年對(duì)高溫（〉12(TC )深井（〉3500m)酸化作業(yè)的實(shí)施，迫切 需要研制耐高溫、高效、毒性小W及無污染的緩蝕劑。否則將會(huì)給設(shè)備帶來嚴(yán)重的損壞，縮 短使用壽命，甚至造成事故，導(dǎo)致油層嚴(yán)重傷害。所W緩蝕劑的應(yīng)用已成為酸化施工中的關(guān) 鍵問題之一。
[0003] 緩蝕劑的種類很多，來源廣泛。從化學(xué)成分可將其分為，無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑 兩大類；從緩蝕機(jī)理上可分為；陽(yáng)極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑；從在金屬表 面上形成膜的角度可分為；氧化膜型緩蝕劑、沉淀型緩蝕劑W及吸附膜型緩蝕劑。目前酸化 液中常用的是吸附膜型緩蝕劑。
[0004] 目前，酸化液所用的有機(jī)緩蝕劑，從廣義上講，大部分都屬于表面活性劑。由于該 類物質(zhì)的分子具有兩親性結(jié)構(gòu)，在酸液中遇到金屬表面即可產(chǎn)生定向吸附，親水的極性基 團(tuán)朝金屬表面吸附，疏水基團(tuán)背向金屬朝著酸液伸展。結(jié)果在金屬表面形成一層疏水的保 護(hù)膜。此膜一方面阻礙了酸液中化離子向金屬表面擴(kuò)散，另一方面由于金屬表面吸附了緩 蝕劑分子，使表面自由能降低，從而增加了腐蝕反應(yīng)的活化能，使腐蝕速度降低。不同類型 的緩蝕劑，在金屬表面的吸附作用不同，所W導(dǎo)致緩蝕作用機(jī)理也有所差異。緩蝕劑在金屬 表面的吸附，可分為物理吸附和化學(xué)吸附，或兩者兼而有之。
[0005] (1)緩蝕劑的物理吸附和緩蝕。物理吸附是通過帶電金屬表面同荷電的緩蝕劑離 子頭靜電吸引和范德華引力而形成的吸附，該一類吸附快而可逆，形成的保護(hù)膜不牢固，易 于脫落，而且受介質(zhì)中金屬表面帶電狀態(tài)所制約。一般認(rèn)為，帶正電位的金屬表面宜采用陰 離子型緩蝕劑緩蝕，帶負(fù)電位的金屬表面宜采用陽(yáng)離子型緩蝕劑緩蝕。在常規(guī)酸液中，女口 HCL和±酸中，可W用含氮、硫、磯等元素的有機(jī)緩蝕劑，是基于在該類的酸液中鋼鐵表面往 往帶有負(fù)電荷，而有機(jī)氨、硫、磯等有機(jī)化合物在酸液中與H+離子復(fù)合形成帶正電的翁離 子。所W伯、仲、叔胺、多己帰多胺、嗎晰、化巧、脈嗦、米勝晰及其衍生物等，均屬于此范疇的 緩蝕劑。
[0006] 而有些陽(yáng)離子型表面活性劑，在酸液中本身就能離解出帶正電荷的表面活性陽(yáng)離 子，伯、仲、叔胺鹽和季胺鹽、77〇1、7623、7812、111等都屬于此類緩蝕劑。上述該些離子和表 面活性陽(yáng)離子在酸液中靠靜電引力定向吸附于帶負(fù)電的金屬表面后，給金屬表面覆蓋一層 非極性的有機(jī)保護(hù)膜，使H+離子難W與金屬表面接觸，抑制了腐蝕陰極反應(yīng)，從而達(dá)到緩 蝕目的。
[0007] (2)緩蝕劑的化學(xué)吸附與緩蝕?；瘜W(xué)吸附是通過緩蝕劑分子中極性基團(tuán)中也元 素的未共用電子對(duì)與金屬形成價(jià)鍵而引起的吸附。該種吸附呈單分子吸附，吸附所需要的 活化能比物理吸附時(shí)高，所形成的吸附膜牢固，不易脫附，該類緩蝕劑屬于陽(yáng)極抑制型緩蝕 劑。
[0008] 緩蝕劑在金屬表面的物理吸附和化學(xué)吸附都對(duì)金屬的緩蝕有貢獻(xiàn)。但化學(xué)吸附在 金屬表面形成的保護(hù)膜遠(yuǎn)比物理吸附的牢固，所W緩蝕效果好。然而緩蝕劑在金屬表面上 的該兩種吸附過程，兼而有之。先是物理吸附，然后是化學(xué)吸附，當(dāng)吸附成膜后，不僅能抑制 腐蝕陽(yáng)極過程，也能抑制陰極過程，從而阻止和降低了酸液對(duì)金屬的腐蝕。
[0009] 本發(fā)明研制出的高溫緩蝕劑就是吸附膜型緩蝕劑，該緩蝕劑在高溫儲(chǔ)層進(jìn)行酸化 施工中具有良好的緩蝕效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種耐高溫緩蝕劑的制備方法。
[0011] 本發(fā)明針對(duì)迂河油田深井（3500米W上)，油層溫度高（〉12(TC )，進(jìn)行酸化解堵錯(cuò) 時(shí)，對(duì)油套管等設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重，目前現(xiàn)場(chǎng)常用的緩蝕劑緩蝕效果不理想等問題，研制開發(fā) 一種耐高溫緩蝕劑，目的是預(yù)防高溫油層進(jìn)行酸化解堵時(shí)對(duì)油套管等設(shè)備腐蝕。
[0012] 本發(fā)明的另一目的在于提供所述方法制備的耐高溫緩蝕劑。
[0013] 為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種耐高溫緩蝕劑的制備方法，所述方法包 括如下步驟：
[0014] (1)取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合，攬拌，用水稀釋，攬勻后制成藥劑A ; 所述的十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺用量比例為重量比1 ;1. 5~2. 5 ;
[0015] (2)取多己帰多胺和嗎晰混合，攬拌，用水稀釋，攬勻后制成藥劑B;所述多己帰多 胺、嗎晰用量比為重量比1. 5~2. 5 ;1 ;
[001引（3)取化巧和嗎晰混合，攬拌，用水稀釋，攬勻后制成藥劑C ;所述的化巧、嗎晰用 量比例為重量比1 ;1. 25~1. 75 ;
[0017] (4)攬拌條件下，將藥劑A、B、C依次加入至反應(yīng)容器，混合，用水稀釋，然后再攬 勻，制成所述耐高溫緩蝕劑；所述藥劑A、B、C重量用量比為A ;B ;C=0. 75~1. 25 ;1. 75~ 2. 15 ;0. 75 ~1. 25。
[0018] 按照本發(fā)明上述方法所配制的耐高溫緩蝕劑，在高溫下具有很好的緩蝕效果，可 W很好的預(yù)防高溫油層進(jìn)行酸化解堵時(shí)對(duì)油套管等設(shè)備腐蝕。
[0019] 本發(fā)明的化合物可W參見如下分子式：
[0020] 十二烷基二甲基叔胺，分子式Cw&iN ;
[0021] 多己帰多胺，分子式腳2邸2咖n ;
[0022] 所述的多己帰多胺為本領(lǐng)域常用試劑，本發(fā)明的多帰多胺可W商購(gòu)獲得，譬如其 中的n可W為4~6,優(yōu)選為5 ;
[002引嗎晰，又稱對(duì)氧氮己焼，分子式C^gNO ;
[0024] 化巧，又稱氮苯，分子式C5H5N ;
[00巧]咪哇晰分子式C日&〇馬〇2。
[0026] 為了進(jìn)一步提高所制備的緩蝕劑的效果，本發(fā)明還可W進(jìn)一步優(yōu)選如下：
[0027] 優(yōu)選步驟（1)十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺用量比例為重量比1 ;2 ;
[002引優(yōu)選步驟（2)多己帰多胺、嗎晰用量比為重量比2 ;1 ;
[0029] 優(yōu)選步驟（3)化巧、嗎晰用量比例為重量比2 ;3 ;
[0030] 優(yōu)選步驟（4)藥劑A、B、C重量用量比例為0. 75 ;1. 75 ;0. 75 ;或者1 ;2 ;1 ;或者 1. 25 ;2. 15 ;1. 25。
[0031] 本發(fā)明上述的稀釋可W為了便于生產(chǎn)的方式進(jìn)行稀釋，然而為了進(jìn)一步有利于反 應(yīng)的進(jìn)行，本發(fā)明優(yōu)選采用的稀釋方式如下：
[0032] 優(yōu)選步驟（1)的稀釋為25%~35%，更優(yōu)選稀釋為30% ;
[0033] 優(yōu)選步驟（2 )的稀釋為25%~35%，更優(yōu)選稀釋為30〇/〇 ;
[0034] 優(yōu)選步驟（3 )的稀釋為25%~35%，更優(yōu)選稀釋為30% ;
[00巧]優(yōu)選步驟（4)的稀釋為20%~30%，更優(yōu)選稀釋為25〇/〇。
[0036] 本發(fā)明的百分比符號(hào)在沒有特別說明的情況下，均為質(zhì)量/體積百分含量。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟（1)所述混合、攬拌、攬勻可W按照現(xiàn)有技術(shù)類似反 應(yīng)進(jìn)行，即在上述本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，按照現(xiàn)有技術(shù)方法類似反應(yīng)的攬拌即可實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明首要的發(fā)明目的。
[0038] 而本發(fā)明為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)選為取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺 混合后將混合液升溫至130~14(TC，攬拌均勻后降溫至室溫；用水稀釋后將反應(yīng)液升溫至 80~9(TC，攬勻后降溫至室溫，制成藥劑A。
[0039] 其中還可W更優(yōu)選為取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合后將混合液升溫至 135C，攬拌均勻后降溫至室溫；用水稀釋后將反應(yīng)液升溫至85C，攬勻后降溫至室溫，制 成藥劑A。
[0040] 發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只有溫度降至室溫混合液才能更好進(jìn)行惰性處理， 有效延長(zhǎng)藥劑存放周期，如果直接降溫到85 °C，藥劑穩(wěn)定差。
[0041] 其中所述混合、攬拌、攬勻的速度可W為現(xiàn)有技術(shù)類似反應(yīng)的速度，其并不影響本 發(fā)明首要目的的實(shí)現(xiàn)，然而為了更進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)，本發(fā)明優(yōu)選采用的為：
[0042] 步驟（1)取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺混合后將混合液在轉(zhuǎn)速55~65轉(zhuǎn)/ 分下攬拌10~20分鐘后再將混合液升溫；
[0043] 更優(yōu)選為；步驟（1)所述混合為在轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分下攬拌15分鐘；
[0044] 步驟（1)將混合液升溫后攬拌25~35分鐘再降溫至室溫；
[0045] 更優(yōu)選為攬拌30分鐘再降溫至室溫；
[0046] 步驟（1)用水稀釋并將反應(yīng)液升溫后攬拌40~50分鐘再降溫至室溫；
[0047] 其中更優(yōu)選為攬拌45分鐘。
[0048] 其中步驟（1)可W具體為：
[0049] 取十二烷基二甲基叔胺、多己帰多胺加入反應(yīng)容器中混合，將混合液在轉(zhuǎn)速55~ 65轉(zhuǎn)/分下攬拌10~20分鐘，再將混合