[发明专利]一种低温酸化缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸化缓蚀剂及其制备方法，尤其涉及一种低温酸化缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

酸化作业已经是油田生产过程中不可或缺的增产技术之一，由于酸液对地面设备、井下管串等的腐蚀，因此需要在酸液中使用缓蚀剂，达到降低或者消除腐蚀的目的。目前油田上使用的低温(大于60℃而小于90℃)酸化缓蚀剂通常为含氮化合物、含硫化合物、炔属化合物、醛类、酮类及亲油化合物、表面活性剂等；它们存在诸多不足，包括与酸液和各种添加剂配伍性较差，如一些缓蚀剂在酸液中生成絮状物，甚至沉淀；对工作管串缓蚀效果较差，如一些缓蚀剂在工作管串上形成的膜不够结实，耐冲刷能力弱；缓蚀剂生产成本高，如一些缓蚀剂的添加量超过2％，造成酸液体系的费用高等。这些不足限制了这些低温缓蚀剂在油田上的规模化使用和推广。

因此，需要一种具有改善的配伍性和缓蚀效果以及生产成本低的低温酸化缓蚀剂。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种低温酸化缓蚀剂。

本发明的另一个目的是提供一种低温酸化缓蚀剂的制备方法。

本发明的低温酸化缓蚀剂由10-50重量份的炔醇、10-50重量份的季胺盐和5-10重量份的杂环化合物组成，其中炔醇选自丁炔醇、己炔醇、丙炔醇、1，4-丁炔二醇、甲基戊炔醇、甲基丁炔醇、丁炔二醇、4-三甲基甲硅基-3-丁炔醇；季胺盐选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、苄基二甲基十二烷基溴化铵、松香改性油酸基咪唑啉季铵盐、三苯环咪唑啉季铵盐、(4-乙烯基)-苄基氯化喹啉季铵盐、(4-乙烯基)-苄基氯化吡啶季铵盐、环氧丙烷基氯化喹啉、环氧丙烷基氯化吡啶、烯丙基氯化喹啉、烯丙基氯化吡啶；杂环化合物选自溴代十六烷基吡啶、氯代十六烷基吡啶、氯代十二烷基吡啶、溴代十四烷基吡啶。

优选地，本发明的低温酸化缓蚀剂由10-40重量份的炔醇、20-50重量份的季胺盐和5-10重量份的杂环化合物组成，其中炔醇选自丙炔醇、丁炔醇、1，4-丁炔二醇、甲基丁炔醇和4-三甲基甲硅基-3-丁炔醇；季铵盐选自苄基二甲基十二烷基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和松香改性油酸基咪唑啉季铵盐；杂环化合物选自溴代十六烷基吡啶、氯代十二烷基吡啶和溴代十四烷基吡啶。

本发明的制备低温酸化缓蚀剂的方法包括将所述比例的炔醇、季胺盐和杂环化合物混合溶解在有机醇溶液中，即得低温酸化缓蚀剂。

有机醇选自精甲醇，乙二醇，正丁醇，环己醇等，其中优选精甲醇，因为它的溶解能力强，成本低，在市场上容易购买。

本发明的低温酸化缓蚀剂与绝大多数酸化添加剂配伍性好，在酸液中的溶解性很好，不存在分层、絮凝、沉淀等现象，因此不需要添加其他辅助的化学药剂；该缓蚀剂不仅适用于盐酸体系、土酸体系，也适用于有机酸体系，能够满足常规的酸化、酸洗作业需要，减少了酸液对设备的腐蚀，提高了设备的使用效率。

本发明的低温酸化缓蚀剂生产工艺简单，生产成本低且没有三废产生，对环境污染小。

本发明的低温酸化缓蚀剂适用于地层温度在60℃到90℃的油气、井酸化作业和设备的酸洗作业。使用时，按照酸液的总重量，直接向酸液中添加0.5％-1.0％的本发明的缓蚀剂，搅拌均匀即可。

本发明的低温酸化缓蚀剂还具有下述优势：

1)在酸性介质中有良好的化学稳定性；

2)可以将金属的腐蚀速率降至很低，甚至完全停止腐蚀，不会产生点蚀；

3)缓蚀剂不会影响金属的物理、机械性能；

4)能承受施工条件的变化，如酸性介质浓度、温度、流速的变化等。

具体实施方式

以下实施例中采用的各物质都是市购的。

实施例1：

在反应釜中加入300kg的精甲醇，然后加入500kg的苄基二甲基十二烷基溴化铵，120kg的丙炔醇，80kg的溴代十六烷基吡啶，以60转/分钟的速度搅拌30分钟，搅拌均匀后，形成均匀的红棕色液体，即得低温酸化缓蚀剂。

缓蚀效果评价：

静态腐蚀测试试验：90℃，N80钢片，测试4小时，缓蚀剂浓度为1.0％，在不同酸液体系中的腐蚀速率结果如表1：

表1缓蚀剂的测试比较

从相同的添加量和相同的实验条件下的5种酸液体系中的腐蚀速率结果看出，本发明的缓蚀剂优于目前通常使用的低温酸化缓蚀剂，而且试片表面光滑，无点蚀现象。

实施例2：