[发明专利]一种曼尼希碱季铵盐耐高温酸化缓蚀剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种曼尼希碱季铵盐耐高温酸化缓蚀剂的制备方法及应用，制备如下：(1)将胺类物质吲哚、二苯甲基哌啶、二苯基乙胺、二苄胺或者二异丙醇胺溶于有机溶剂中，缓慢加入醛类物质3‑(2‑噻吩基)苯甲醛或肉桂醛，放入恒温水浴锅中，60‑80℃下搅拌反应1‑3h，然后将酮类物质苄叉丙酮、二苯乙烯丙酮或1,1‑二苯基丙酮加入其中，调节PH值至3—4，反应7‑10h，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，得到曼尼希碱；(2)将曼尼希碱溶于有机溶剂中，加入季铵化试剂氯甲基萘、氯化苄或者三苯氯甲烷，在70‑90℃反应14‑16h，冷却至室温，减压蒸馏。本发明简单可行，原料无毒，安全环保，制备的酸化缓蚀剂对油气井碳钢的酸腐蚀有明显的抑制作用。

技术领域

本发明涉及缓蚀剂材料领域中一种曼尼希碱季铵盐耐高温酸化缓蚀剂的制备方法及其应用。

背景技术

在油气田增产改造过程中，压裂酸化已经成为主流的油气田增产改造方式。在酸压过程中，酸液的注入可以很大程度上解除油气井筒以及地层堵塞，提高基质渗透率，从而提高油气采收率。但是酸化施工也会给油田带来诸多问题，在酸化施工过程中，盐酸等酸液的注入会造成油气井管柱、施工管线和金属设备的腐蚀，严重时可能导致井下管材突发性破裂事故，管线穿孔，存在严重安全隐患，同时被酸液溶蚀的金属铁离子又可能对地层造成伤害。为了防止酸液对油管、套管以及施工设备的腐蚀，在酸液中添加缓蚀剂是必不可少且最为常用、有效的防腐措施。目前大部分市售缓蚀剂存在高温下易结焦、分层、溶解分散性能不稳定、原料有毒、易燃易爆、污染较大等缺点。

“一种炔醇类曼尼希碱缓蚀剂及其合成方法与应用”(201610436640.6),通过对缓蚀剂关键合成方法的原料、配比、工艺步骤等进行改进，制备得到的缓蚀剂无毒、环境友好，缓蚀效果好、且可耐高温，尤其适用于作为盐酸缓蚀剂在酸洗碳钢中使用。但所用原料丙炔醇为剧毒物质，易燃易爆，腐蚀性强。

“一种高水溶性、耐高温曼尼希碱缓蚀剂中间体及其制备方法”(201410086970.8)，不适用任何溶剂，只在碱金属醇盐催化剂存在下，醛、酮、胺缩合物与亲水基表面活性剂反应得到高水溶性、耐高温曼尼希碱缓蚀剂中间体。由于不使用任何溶剂，解决了使用溶剂带来的产品含量低或难于回收利用的缺点，解决了其他缓蚀剂水溶性差、在高温下易分解的缺点，减少了有毒物质对生产带来的不便，且能抑制高温盐酸酸化腐蚀。但所用原料碱金属醇盐如甲醇钠等对氧气敏感，易燃易爆，具有强腐蚀性。

“一种三氮唑改性曼尼希碱化合物及其制备方法”(201610073911.6)，通过Mannich反应、酮的环氧化反应、醚的开环反应制得三氮唑改性曼尼希碱缓蚀剂，由于曼尼希碱是以N和O原子为活性中心的缓蚀剂分子，其中的孤对电子可以以配位键的形式与金属离子络合形成聚合物，且能与金属原子结合，以吸附膜的形式覆盖在设备表面起到缓蚀作用。但是原料氢氧化锂等为高毒物质，对制备工艺要求高，不利于安全生产和环境保护。

因此，研制一种配方简单、合成条件温和、无毒安全、绿色环保，且能满足目前油气井酸化施工苛刻要求的新型耐高温酸化缓蚀剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曼尼希碱季铵盐耐高温酸化缓蚀剂的制备方法及其应用，该制备方法简单可行，制得的缓蚀剂在高温下具有良好的缓蚀性能，而且原料无毒，安全环保，使用该季铵盐缓蚀剂作为油气井酸化缓蚀剂时，在盐酸溶液中具有良好的溶解性，对油气井碳钢的酸腐蚀有明显的抑制作用。

为实现上述技术目的，本发明提供以下技术方案。

一种曼尼希碱季铵盐耐高温酸化缓蚀剂的制备方法，依次包括以下步骤：