一種高溫酸化緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高溫酸化緩蝕劑，同時還涉及該高溫酸化緩蝕劑的制備方法，屬 于油田化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，常用的高溫酸化緩蝕劑主要分為吡啶釜?dú)垼ㄟ拎に滓海╊?、喹啉季銨鹽 類、醛酮胺縮合物類、炔氧甲基氨類和咪唑啉類（見下表1)。上述五類高溫酸化緩蝕劑普遍 具有耐高溫性能，但是制備過程中反應(yīng)物成分復(fù)雜，反應(yīng)條件苛刻（需要在高溫高壓和催 化劑條件下進(jìn)行），安全風(fēng)險大，對生產(chǎn)設(shè)備的要求較高。
[0003] 表1常用高溫緩蝕劑的種類及合成條件
[0005] 此外，也有一些高溫緩蝕劑由曼尼希堿、炔醇和季銨鹽復(fù)配制成，其中曼尼希堿大 多由苯胺或芐胺與甲醛、苯乙酮等原材料通過普通合成反應(yīng)制備，即在反應(yīng)釜中無需加壓 合成，成本較低。但是芐胺、苯胺的毒性較大，且需要再添加丙炔醇作為增效劑才能實(shí)現(xiàn)高 溫緩蝕效果。例如中國專利（【申請?zhí)枴?00910018220.6)公開的一種高溫酸化緩蝕劑，以質(zhì) 量份計，由乙醇79. 33~87. 68份、甲酸19~21份、苯胺22. 33~24. 68份、苯乙酮31. 11~ 34. 39份、甲醛26. 13~28. 88份、氯化芐31. 54~34. 86份和丙炔醇8. 55~9. 45份制成。 其中先將乙醇、甲酸和苯胺在反應(yīng)釜中攪拌8~18分鐘，再加入苯乙酮升溫至80~82°C， 然后向反應(yīng)釜中滴加甲醛溶液（滴加時間為20~40分鐘），控制反應(yīng)釜溫度在76. 5~ 80. 5°C，反應(yīng)3~4小時，再將氯化芐加入反應(yīng)釜中，控制溫度在76. 5~80. 5°C，反應(yīng)0. 5~ 1小時，反應(yīng)完畢降至室溫，加入丙炔醇攪拌8~18分鐘即得。該緩蝕劑的制備工藝簡單， 反應(yīng)條件溫和（無需高溫高壓）。但是仍存在一些不足，一方面化工原料的種類多、用量大， 且個別化工原料如丙炔醇的價格偏高，容易增加生產(chǎn)成本。另一方面苯胺的毒性較大，并且 氯化芐在76. 5~80. 5°C條件下加入反應(yīng)釜，其反應(yīng)速度難以控制，容易產(chǎn)生副產(chǎn)物。此外， 該緩蝕劑在進(jìn)行緩蝕性試驗(yàn)時加入濃度10%的NaCl溶液，其用途不明，且缺少與酸液及酸 化添加劑的配伍性試驗(yàn)，其能否達(dá)到行業(yè)一級標(biāo)準(zhǔn)尚未可知。因此，有必要研制一種適用于 高溫條件（120°C高溫），原材料種類少、用量小，成本相對較低，合成工藝簡單的高溫酸化 緩蝕劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種毒性小、成本低的高溫酸化緩蝕劑。
[0007] 同時，本發(fā)明還提供一種高溫酸化緩蝕劑的制備方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種高溫酸化緩蝕劑，以反應(yīng)物、催化劑、溶劑為原料制成，所述反應(yīng)物由以下質(zhì) 量份數(shù)的組分組成：苯乙酮39~41份，甲醛24~26份，乙二胺9~11份，氯化芐24~26 份。
[0010] 所述催化劑為鹽酸溶液，可以采用濃鹽酸，其作用為調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值為1~2。 [0011] 所述溶劑為無水乙醇或乙醇溶液。
[0012] 其中，催化劑和溶劑的用量依次取催化量（即調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值為1~2的量）和 適量。
[0013] 具體的，高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39~41份，甲醛 24~26份，乙二胺9~11份，氯化節(jié)24~26份，無水乙醇60~62份，濃鹽酸1~2份， 水18~19份。此處，需要加定量的水作為無水乙醇的稀釋劑，水過少和過多形成的緩蝕劑 不是結(jié)晶就是分層，質(zhì)量難以控制。
[0014] 優(yōu)選的，高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮41份，甲醛25~26 份，乙二胺9~11份，氯化芐25~26份，無水乙醇62份，濃鹽酸1~2份，水18~19份。
[0015] 更優(yōu)選的，高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮41份，甲醛25份， 乙二胺9份，無水乙醇62份，濃鹽酸1. 5份，氯化芐25份，水18份。
[0016] 所述濃鹽酸為市售商品，質(zhì)量濃度為32%~36%。
[0017] -種高溫酸化緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：
[0018] ⑴按照質(zhì)量份數(shù)準(zhǔn)確取各原料，將苯乙酮、甲醛、濃鹽酸和部分無水乙醇混合，得 混合物A;
[0019] (2)將乙二胺加入混合物A中進(jìn)行反應(yīng)，得混合物B，冷卻至室溫；
[0020] (3)將氯化節(jié)、水和余量的無水乙醇加入混合物B中進(jìn)行反應(yīng)，即得。
[0021] 步驟（1)中所述混合為攪拌混合，可采用15~20轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度，攪拌時間 為10~15分鐘。
[0022] 步驟⑵中所述反應(yīng)的溫度為79. 5~80. 5°C，反應(yīng)的時間為4小時。
[0023] 步驟（3)中所述反應(yīng)的溫度為79. 5~80. 5°C，反應(yīng)的時間為4小時。
[0024] 步驟（3)中所得緩蝕劑的成分較為復(fù)雜，不是單一的成分，主要為帶苯環(huán)的季銨 鹽。
[0025] 本發(fā)明的有益效果：
[0026] 本發(fā)明中高溫酸化緩蝕劑采用苯乙酮、甲醛、乙二胺和氯化芐為反應(yīng)物，以無水乙 醇或乙醇溶液為溶劑，鹽酸溶液為催化劑，通過合理反應(yīng)制備得到。該酸化緩蝕劑在酸液中 具有良好的分散性，無需添加其他增效劑和表面活性劑即能實(shí)現(xiàn)與酸液及其他酸化添加劑 的良好配伍；緩蝕性能好，可達(dá)到行業(yè)一級標(biāo)準(zhǔn)；在酸化過程中對巖心無傷害，對人體和環(huán) 境影響較小，現(xiàn)場施工時用量小，能夠降低酸化施工成本，提高現(xiàn)場施工的安全性，具有良 好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，適于推廣應(yīng)用。
[0027] 本發(fā)明中高溫酸化緩蝕劑適用于儲層溫度在120Γ以下的采油井和注水井的酸化 及酸壓施工。在油水井酸化和酸壓儲層改造施工過程中，該高溫酸化緩蝕劑能夠有效降低 酸液對地面施工設(shè)備和井下工具的腐蝕速度，一方面保護(hù)施工設(shè)備和井下工具，降低施工 風(fēng)險，另一方面避免金屬設(shè)備過度腐蝕后引起的大量鐵離子進(jìn)入地層，在施工后期因地層 殘酸的PH值升高而產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，堵塞地層，造成儲層二次傷害，影響酸化或酸壓施 工效果的情況，防止鐵離子對儲層的二次傷害。
[0028] 本發(fā)明先將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸進(jìn)行混合并充分分散，再加入乙二胺 進(jìn)行反應(yīng)合成曼尼希堿，再將無水乙醇、氯化芐和水加入合成的曼尼希堿進(jìn)行反應(yīng)即得高 溫酸化緩蝕劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1)合成反應(yīng)在常壓條件下進(jìn)行， 無需加壓和高溫，反應(yīng)條件溫和，對設(shè)備要求低；（2)制備過程無排放物，合成反應(yīng)的產(chǎn)物 曼尼希堿無需提純，直接加入氯化芐、乙醇（如工業(yè)酒精）和水進(jìn)行混合加熱反應(yīng)即可，工 藝簡單，操作方便，對人體和環(huán)境的影響小，方便現(xiàn)場配制與施工；（3)所得高溫酸化緩蝕 劑的緩蝕性能好，在酸化過程中對巖心無傷害，完全滿足現(xiàn)場酸化應(yīng)用的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下述實(shí)施例僅對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮40份，甲醛24 份，乙二胺10份，無水乙醇60份，質(zhì)量濃度為32%的濃鹽酸1份，氯化芐24份，水19份。
[0032] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：
[0033] (1)按照配方準(zhǔn)確取各原料，室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、33份無水乙醇和濃鹽 酸置于帶有電動攪拌器、回水冷凝管和恒溫加熱裝置的反應(yīng)釜中，攪拌12分鐘進(jìn)行混合， 得混合物A ;
[0034] (2)將乙二胺加入反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應(yīng) 釜升溫至80°C，使乙二胺與步驟（1)所得混合物A反應(yīng)4小時，反應(yīng)溫度控制在79. 5~ 80. 5°C，得混合物B ;
[0035] (3)將反應(yīng)釜溫度降至室溫，加入余量的無水乙醇、氯化芐和水，與步驟（2)所得 混合物B進(jìn)行混合后，密閉反應(yīng)釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應(yīng)釜升溫至80°C， 反應(yīng)4小時，即得高溫酸化緩蝕劑。
[0036] 實(shí)施例2
[0037] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39份，甲醛24 份，乙二胺9份，無水乙醇61份，質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸1份，氯化芐25份，水19份。
[0038] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：
[0039] ⑴按照配方準(zhǔn)確取各原料，室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、34份無水乙醇和濃鹽 酸置于帶有電動攪拌器、回水冷凝管和恒溫加熱裝置的反應(yīng)釜中，攪拌10分鐘進(jìn)行混合， 得混合物A ;
[0040] (2)將乙二胺加入反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應(yīng) 釜升溫至80°C，使乙二胺與步驟（1)所得混合物A反應(yīng)4小時，反應(yīng)溫度控制在79. 5~ 80. 5°C，得混合物B ;
[0041] (3)將反應(yīng)釜溫度降至室溫，加入余量的無水乙醇、氯化芐和水，與步驟（2)所得 混合物B進(jìn)行混合后，密閉反應(yīng)釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應(yīng)釜升溫至80°C， 反應(yīng)4小時，即得高溫酸化緩蝕劑。
[0042] 實(shí)施例3
[0043] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：苯乙酮41份，甲醛26 份，乙二胺11份，無水乙醇62份，質(zhì)量濃度為33 %的濃鹽酸2份，氯化芐26份，水19份。
[0044] 本實(shí)施例中高溫酸化緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：
[0045] (1)按照配方準(zhǔn)確取