[发明专利]一种缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种酸化缓蚀剂及其制备方法和应用。其中，所述酸化缓蚀剂由下示通式表示：其中，R₁、R₂为H、烷基、环烷基或芳香基，但不同时为H，且R₁、R₂总碳数为8～40，R₃为H、C₁～C₄的低碳烷基，聚合度n为2～30。本发明提供的酸化缓蚀剂具有良好的缓蚀效果，适于在油气田开采压裂酸化作业中应用。

技术领域

本发明涉及一种酸化缓蚀剂及其制备方法及应用。

背景技术

在油气田开采过程中，压裂酸化是一个非常重要的石油增产措施，得到了广泛的应用。常用的酸化试剂是质量分数为15％或20％的盐酸，或由12％盐酸与3％氢氟酸混合而成的土酸。这两种酸都是无机强酸，可溶蚀地层岩石矿物及孔隙堵塞物，扩大油层渗流通道和地层渗透率，进而提高出油率。与此同时，酸化技术也会对金属管线和设备产生严重腐蚀，并对地层造成潜在威胁，且随着井深的增加，温度升高，腐蚀将更加严重。为了抑制或减缓酸液的腐蚀，添加酸化缓蚀剂是经济有效的方法。

CN 104109529 A公开了一种酸化缓蚀剂及其制备方法，该酸化缓蚀剂主要是由以下重量份数的原料制成：苯乙酮39～41份、甲醛24～26份、乙二胺9～11份、无水乙醇24～25份、浓盐酸1～2份、丙炔醇1～3份。

CN 104449653 A公开了酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于：按重量份组成计：依次向反应釜中加入23～25份酮、24～26份醛及9～11份的酸，将反应液体系pH调整到4，开动搅拌器，逐渐升温至100℃，恒温30min后，向反应釜中加入6～21份的醇胺，100℃恒温2h，待物料冷却，加入35～37份的醇，出釜，即得产品。

以上两件发明的酸化缓蚀剂组分复杂，产物均为曼尼奇碱，水溶性较差，故都加入大量乙醇做溶剂，增加成本，而乙醇易燃易挥发，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，此外丙炔醇毒性大、易挥发。

目前，缓蚀效果较好的酸化缓蚀剂主要有咪唑啉、曼尼奇碱、季铵盐、炔醇等几大类，它们在使用时可能分别存在溶解性较差、易结焦、毒性大等缺点。随着油井环境的日趋复杂和苛刻，对酸化缓蚀剂的要求越来越高，开发环境友好、耐酸抗温的新型酸化缓蚀剂具有重要意义和良好应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓蚀剂及其制备方法和应用，该缓蚀剂特别适用于油气田开采酸化作业中的应用。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种缓蚀剂，其中，所述缓蚀剂由下示通式表示：

其中，R₁、R₂为H、烷基、环烷基或芳香基，但不同时为H，且R₁、R₂总碳数为8～40，优选12～30，更优选16～22，R₃为H或C₁～C₄的低碳烷基，聚合度n为2～30，优选4～22，更优选6～15。

本发明第二方面提供一种缓蚀剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：在碱的存在下，使有机胺与聚乙二醇试剂在50～150℃条件下反应，生成缓蚀剂。

反应通式由下式表示：

其中，所述的碱选自钾、钠、钡的碱或碱性盐，例如氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钡、乙醇钠、甲醇钠、氢化钠、乙醇钾、甲醇钾、氢化钾等中的一种或几种。