[发明专利]一种新型高效酸化缓蚀剂的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高效酸化缓蚀剂的制备方法及其应用，属于金属腐蚀与防护技术领域。

背景技术

目前国内多数油气田都需要依靠酸化工艺处理地层，以提高油气井的采收率，实现油气井的增产与稳产。油气井酸化工艺是指将酸液通过机械设备从地面注入到地层中，酸液通过对岩石的溶蚀作用，将堵塞油气通道的物质溶解除去，使地层孔隙和裂缝扩大畅通，降低了油气的流动阻力，从而实现提高油气采收率的目的。但是由于酸液的注入会造成井下金属管材的严重腐蚀，从而会导致井下设备发生突发性破裂事故，同时被酸溶蚀的金属铁离子又会对地层造成伤害，严重影响了油气的正常生产。因此，在酸化工艺施工中，必须加入酸化缓蚀剂以阻止酸液对井下管柱的腐蚀，解除地层伤害，从而保证酸化增产增注措施顺利实施。

酸化缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于酸化介质中，防止和减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。目前国内油气田常用的酸化缓蚀剂主要有以下几类：（1）醛酮胺缩合物类。该类型缓蚀剂由于合成时有醛参与，因此在变粘酸、冻胶酸等酸液体系中使用时，极易促使酸液提前交联，导致在酸液中产生絮状物和沉淀，严重影响了其使用效果；（2）碳氢咪唑啉类。该类型缓蚀剂的耐温性能较差，合成工艺复杂等缺点，不能应用于高温深井的酸化作业中，如专利号CN101565608所公开的配方。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术存在的不足，通过设计新的化合物分子思路提供一种新型高效酸化缓蚀剂的制备方法及其应用。

本发明所采用的技术方案是：一种新型高效酸化缓蚀剂的制备方法，其特征是：它包括如下步骤：

1）合成苄基溴化喹啉化合物；

2）用溶剂稀释苄基溴化喹啉化合物到8~15%，以质量百分数计。

所述苄基溴化喹啉的分子式为：

 所述的步骤1）苄基溴化喹啉化合物合成方法为：取1.0~1.3mol喹啉和1.0~1.5mol溴化苄，将1.0~1.3mol喹啉加入到喹啉与溴化苄总质量的5%反应溶剂中，搅拌均匀，然后滴加1.0~1.5mol溴化苄，10~15min滴加完，快速升温到160~190℃，反应3~8h，降之室温即得苄基溴化喹啉化合物。

所述的反应溶剂是甲醇、无水乙醇、异丙醇、二甲基亚砜或吡啶。

所述的喹啉和溴化苄摩尔比为1.0~1.1:1.0~1.3，反应温度为160~180℃，反应时间为3~5h。

在步骤2）苄基溴化喹啉化合物的稀释过程中，加入2~6%的增效剂，以质量百分数计。

  所述的增效剂为丙炔醇、碘化钾、碘化亚铜、氯化亚铜、三氧化二锑或三氯化锑中的一种或几种混合。

   所述的制备方法，其中步骤2）所述的溶剂为甲醇、无水乙醇、异丙醇、丙酮或二甲基甲酰胺中的一种或多种混合。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本发明新型高效酸化缓蚀剂反应原理可靠、生产工艺简单、性质稳定、加量少等优点，在相同温度和缓蚀剂浓度下的缓蚀效果明显优于常规酸化缓蚀剂；

（2）本发明新型高效酸化缓蚀剂的水溶性极强，与酸液混合后呈透明清亮，48h后无分层浑浊等现象，可以达到石油行业标准的一级指标要求；

（3）本发明新型高效酸化缓蚀剂对多种类型钢材（如N80、P110、超级13Cr等）和多种酸化体系（如盐酸、土酸等）均具有良好的缓蚀效果；

（4）本发明的新型高效酸化缓蚀剂与丙炔醇、碘化钾等增效剂具有良好的协同效应，在酸液中加入0.5～1.0％（质量）本发明新型高效酸化缓蚀剂，可使P110钢试片在15%（质量）酸液中的腐蚀速率远低于石油行业标准《SY/T 5405-1996》90℃时一级缓蚀剂产品指标的要求。

附图说明

图1为本发明缓蚀剂在15%（质量）盐酸溶液中的交流阻抗谱图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来进一步阐明本发明缓蚀剂，但实例并不限制本发明的保护范围。

一种新型高效酸化缓蚀剂的制备方法，它包括如下步骤：

1）合成苄基溴化喹啉化合物：