本發(fā)明涉及一種喹啉型衍生物，本發(fā)明還涉及一種含有所述喹啉型衍生物的緩蝕阻垢劑及其應(yīng)用，本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種油田注水井筒防蝕阻垢方法。
背景技術(shù)：
：目前，我國大部分油田已經(jīng)進(jìn)入中后期開發(fā)階段，普遍采用注水采油。在水資源嚴(yán)重短缺的情況下，采油污水回注既解決了水資源短缺的問題，又解決了采油污水外排造成的環(huán)境污染問題。但是，采油污水含有大量的微生物、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等易腐蝕結(jié)垢離子，極易造成設(shè)施的腐蝕結(jié)垢，尤其在注水井井筒高溫高壓條件下，腐蝕與結(jié)垢情況更加嚴(yán)重。腐蝕結(jié)垢不僅使油井管線和配套設(shè)施嚴(yán)重腐蝕不能正常運行，而且堵塞油層孔隙，降低油層滲透率，嚴(yán)重影響油田的生產(chǎn)開采。因此，開發(fā)能有效抑制注水井筒腐蝕的緩蝕劑成為研究熱點。CN101629072A公開了一種油田酸化高溫緩蝕劑，包括主劑和助劑，所述主劑為N-芐基氯化喹啉，其結(jié)構(gòu)通式為：主劑與助劑的復(fù)配比例為：15-20％N-芐基氯化喹啉、5-10％乳化劑、3-5％丙炔醇、20-30％甲醛和35-57％乙醇，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或其混合物。CN1277241A公開了一種油田注水緩蝕劑，所述緩蝕劑包括：(A)70-80重量％咪唑啉季銨化衍生物，(B)5-10重量％炔醇，(C)3-5重量％堿金屬碘化物1，(D)0.5-1重量％堿金屬碘化物2，(E)10-20重量％溶劑，其中，炔醇為C3-C6醇，溶劑為乙醇、異丙醇、乙二醇或水；所述咪唑啉季銨化衍生物的結(jié)構(gòu)通式為：其中，R為C12-C20烷基或烯基。CN102021583A公開了一種油井緩蝕劑，該緩蝕劑由以下組分組成：5-15重量％N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季銨鹽，0-5重量％碳?xì)溥溥蜻捌溲苌铮?0-20重量％三乙醇胺，0-5重量％尿素及55-85重量％溶劑，其中，N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季銨鹽的分子結(jié)構(gòu)如下式(1)和(2)所示，式(1)和式(2)中，R1為CF3-(CF2)n，n＝3-11，R2為C1-10烷基、C2-10鏈烯基、C3-7環(huán)烷基或任意取代的芳基、芳烷基或芳雜基之一，其中，n≥1；其中，n≥1。CN102167450A公開了一種油田回注水專用緩蝕阻垢劑，由如下重量百 分比的原料復(fù)配而成：5-20％2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷，15-30％聚馬來酸，10-25％油酸基雙環(huán)咪唑啉緩蝕劑，2-5％硫酸鋅，3-10％亞硫酸鈉，余量為去離子水。CN102321464A公開了一種用于高含水期油井緩蝕阻垢劑，各組分重量比為：3.25-4.0％二鄰甲基硫脲，12.5-13.5％乙二胺四亞甲基膦酸鹽，8.0-8.5％十二烷基丁胺甲基硫醚，3.0-3.25％十四烷基三丁基氯化鏻，15.0-16.2％DN-3212丙烯酸、有機(jī)膦及磺酸共聚物，5.25-5.75％M-505A緩蝕劑，6.85-7.25％SL-2系列緩蝕阻垢劑，5.0-7.5％甲醇，3.4-3.75％烏洛托品，0.05-0.055％維生素A，其余為水。盡管已經(jīng)開發(fā)了一些用于油田注水井筒的緩蝕阻垢劑，但是已有的緩蝕阻垢劑的組成復(fù)雜，增加了現(xiàn)場操作的難度，并且一些成分對環(huán)境具有明顯不利影響；而且，隨著原油開采難度加大，大量使用蒸汽驅(qū)油提高采收率，對緩蝕阻垢劑耐高溫高壓性能的要求越來越高，要求緩蝕阻垢劑即使在較高的溫度(如150℃)下仍能穩(wěn)定發(fā)揮作用。綜上，亟需開發(fā)具有更好的耐高溫高壓性能的緩蝕阻垢劑。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種緩蝕阻垢劑，該緩蝕阻垢劑在較低的使用劑量下即可對處于高氯高鹽以及高溫高壓環(huán)境下的油田回注水系統(tǒng)具有優(yōu)異的緩蝕阻垢性能。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種喹啉型衍生物，該喹啉型衍生物的結(jié)構(gòu)式如式I所示，式I中，A1為氧化乙烯取代基，R1為氫或C1-C10的烷基，R2為C1-C10的烷基或C7-C10的芳烷基，X1為鹵素原子。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種緩蝕阻垢劑，該緩蝕阻垢劑含有至少一種喹啉型衍生物、至少一種咪唑啉型衍生物、至少一種有機(jī)膦以及硫酸鋅，所述喹啉型衍生物為本發(fā)明提供的喹啉型衍生物，所述咪唑啉型衍生物選自咪唑啉型季銨鹽和雙咪唑啉。根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了所述緩蝕阻垢劑在金屬構(gòu)件防蝕阻垢中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明提供了一種油田注水井筒防蝕阻垢方法，該方法包括將根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑送入油田注水井筒中。根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑具有良好的緩蝕阻垢性能，即使在較低的使用劑量下，也能有效地抑制在高溫高壓環(huán)境下與高氯高鹽水接觸的金屬構(gòu)件發(fā)生腐蝕并形成水垢的趨勢，在油田注水井筒緩蝕阻垢中具有廣泛的應(yīng)用前景。具體實施方式根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種喹啉型衍生物，該喹啉型衍生物的結(jié)構(gòu)式如式I所示，式I中，A1為氧化乙烯取代基。式I中，氧化乙烯取代基的端基沒有特別限定，例如可以為羥基封端的氧化乙烯取代基或者烷基(如C1-C5的烷基，包括C1-C5的直鏈烷基和C3-C5 的支鏈烷基，其具體實例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基和新戊基)封端的氧化乙烯取代基。氧化乙烯取代基中，氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)可以為1以上，優(yōu)選在1-30的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5-20的范圍內(nèi)。氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)采用核磁共振氫譜(1HNMR)確定。式I中，R1為氫或C1-C10的烷基。C1-C10的烷基包括C1-C10的直鏈烷基和C3-C10的支鏈烷基，其具體實例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、新戊基、己基及其異構(gòu)體、庚基及其異構(gòu)體、辛基及其異構(gòu)體和癸基及其異構(gòu)體。R1優(yōu)選為C1-C6的烷基，更優(yōu)選為C1-C3的烷基。式I中，R2為C1-C10的烷基或C7-C10的芳烷基。C1-C10的烷基包括C1-C10的直鏈烷基和C3-C10的支鏈烷基，其具體實例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、新戊基、己基及其異構(gòu)體、庚基及其異構(gòu)體、辛基及其異構(gòu)體和癸基及其異構(gòu)體。本發(fā)明中，芳烷基是指烷基中的至少一個氫原子被芳基取代形成的基團(tuán)。C7-C10的芳烷基的實例可以包括但不限于：苯基甲基、苯基乙基和苯基正丙基。優(yōu)選地，R2為C1-C5的烷基或C7-C10的芳烷基，更優(yōu)選為C7-C10的芳烷基，進(jìn)一步優(yōu)選為芐基。式I中，X1為鹵素原子，如氯原子或溴原子，優(yōu)選為氯原子。式I中，A1和R1的取代位置沒有特別限定。具體地，所述喹啉型衍生物可以為或者所述喹啉型衍生物的具體實例可以包括但不限于：2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、2-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、2-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、2-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、3-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、3-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、3-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、4-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽、4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽和4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉型季銨鹽。式I所示的喹啉型衍生物可以采用常規(guī)方法制備。具體地，可以將相應(yīng)的喹啉化合物進(jìn)行季銨化，從而得到式I所示的喹啉型衍生物。在一種優(yōu)選的實施方式中，式I所示的喹啉型衍生物可以采用包括以下步驟的方法制得：在季銨化反應(yīng)條件下，將式II所示的喹啉化合物與式III所示的季銨化試劑接觸，式II中，A1和R1的定義與式I中A1和R1的定義相同；R2-X1(式III)式III中，R2和X1的定義與式I中R2和X1的定義相同。式II所示的喹啉化合物可以商購得到，也可以采用常規(guī)方法合成。具體地，可以采用包括以下步驟的方法制備式II所示的喹啉化合物：將式IV所示的喹啉與環(huán)氧乙烷進(jìn)行加成反應(yīng)，式IV中，R1的定義與式I中R1的定義相同。式IV所示的喹啉與環(huán)氧乙烷之間的摩爾比可以根據(jù)式II的取代基A1中氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)進(jìn)行選擇。一般地，式IV所示的喹啉與環(huán)氧乙烷的摩爾比可以為1以上，優(yōu)選在1：1-30的范圍內(nèi)。在反應(yīng)過程中或者反應(yīng)完成后，可以加入一種或多種封端劑，以對式II中的取代基A1的端基的類型進(jìn)行調(diào)控。所述加成反應(yīng)可以在110-300℃、優(yōu)選120-150℃的溫度下進(jìn)行。進(jìn)行加成反應(yīng)時，反應(yīng)器內(nèi)的壓力可以為0.15-0.3MPa，優(yōu)選為0.15-0.3MPa。所述加成反應(yīng)優(yōu)選在催化劑存在下進(jìn)行。所述催化劑可以為無機(jī)堿和/或有機(jī)堿，優(yōu)選無機(jī)堿。所述催化劑的具體實例可以包括但不限于氫氧化鈉和氫氧化鉀。催化劑的用量可以為式IV所示喹啉的0.1-1重量％。式II所示的喹啉化合物與式III所示的季銨化試劑之間的比例可以為常規(guī)選擇。一般地，式II所示的喹啉化合物與式III所示的季銨化試劑之間的摩爾比可以為1：1.05-1.5，優(yōu)選為1：1.1-1.2。所述季銨化反應(yīng)條件可以常規(guī)選擇，只要足以使式II所示的喹啉化合物與式III所示的季銨化試劑發(fā)生季銨化反應(yīng)即可。一般地，季銨化反應(yīng)可以在40-100℃、優(yōu)選50-80℃的溫度下進(jìn)行。所述季銨化反應(yīng)優(yōu)選在至少一種溶劑中進(jìn)行。所述溶劑可以為常用的既能溶解式II所示的喹啉化合物和式III所示的季銨化試劑，又能溶解生成的 式I所示的喹啉型衍生物的液體物質(zhì)。優(yōu)選地，所述溶劑為低碳醇(如C1-C5的脂肪醇)。更優(yōu)選地，所述溶劑為甲醇和/或乙醇。所述溶劑的用量可以為常規(guī)選擇。一般地，所述溶劑的用量可以為式II所示的喹啉化合物的1-10倍。根據(jù)本發(fā)明的喹啉型衍生物具有良好的緩蝕阻垢性能，可以單獨用作緩蝕阻垢劑，也可以與其它成分配合用作緩蝕阻垢劑。由此，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種緩蝕阻垢劑，該緩蝕阻垢劑含有至少一種喹啉型衍生物、至少一種咪唑啉型衍生物、至少一種有機(jī)膦以及硫酸鋅，所述喹啉型衍生物為根據(jù)本發(fā)明的第一個方面提供的喹啉型衍生物。本發(fā)明中，“至少一種”表示一種或兩種以上。所述喹啉型衍生物及其制備方法在前文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，此處不再詳述。所述咪唑啉型衍生物選自咪唑啉型季銨鹽和雙咪唑啉，優(yōu)選為咪唑啉型季銨鹽。所述咪唑啉型季銨鹽優(yōu)選選自具有式VI所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽和具有式VII所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽，式VI中，R4和R5相同或不同，各自為C1-C10的烷基、C7-C10的芳烷基、-R7OH、-R8NH2或者-R9COOH，R7、R8和R9各自為C1-C10的亞烷基。C1-C10 的烷基包括C1-C10的直鏈烷基和C3-C10的支鏈烷基，其具體實例可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、新戊基、己基及其異構(gòu)體、庚基及其異構(gòu)體、辛基及其異構(gòu)體和癸基及其異構(gòu)體。C7-C10的芳基烷基的實例可以包括但不限于：苯基甲基、苯基乙基和苯基正丙基。C1-C10的亞烷基包括C1-C10的直鏈亞烷基和C3-C10的支鏈亞烷基，其具體實例可以包括但不限于亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞異丙基、亞正丁基、亞仲丁基、亞異丁基、亞叔丁基、亞正戊基、亞異戊基、亞叔戊基、亞新戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基和亞癸基。式VI中，R6為氫或C8-C20的烴基，C8-C20的烴基中的烴基可以為烷基或者含有烯鍵的烴基，優(yōu)選為含有烯鍵的烴基，更優(yōu)選為鏈烯基(如1-鏈烯基)，進(jìn)一步優(yōu)選為C10-C20的鏈烯基。式VI中，X2為鹵素原子，優(yōu)選為氯原子。式VII中，R10為氫或C8-C20的烴基，C8-C20的烴基中的烴基可以為烷基或者含有烯鍵的烴基，優(yōu)選為含有烯鍵的烴基，更優(yōu)選為鏈烯基(如1-鏈烯基)，進(jìn)一步優(yōu)選為C10-C20的鏈烯基。式VII中，R11為C7-C10的芳烷基，其具體實例可以包括但不限于：苯基甲基、苯基乙基和苯基正丙基。式VII中，X3為鹵素原子，優(yōu)選為氯原子。更優(yōu)選地，所述咪唑啉型季銨鹽選自具有式VIII所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽和具有式VIIII所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽，式VIII中，R12為C10-C20的鏈烯基，優(yōu)選為C15-C20的鏈烯基；R13為芐 基，X4為氯原子；式VIIII中，R14為芐基；R15為C1-C10的亞烷基，優(yōu)選為C1-C5的亞烷基，更優(yōu)選為C1-C3的亞烷基；R16為C10-C20的鏈烯基，優(yōu)選為C15-C20的鏈烯基；X5為氯原子。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述咪唑啉型季銨鹽選自具有式VIII所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽和具有式VIIII所示結(jié)構(gòu)的咪唑啉型季銨鹽，式VIII中，R12為十七烯基，式VIIII中，R15為亞乙基，R16為十七烯基。所述咪唑啉型季銨鹽可以通過將咪唑啉型化合物進(jìn)行季銨化而得到。所述咪唑啉型化合物可以選自式V所示的化合物，式V中，R17可以為氫或C8-C20的烴基，R18可以為氫、C1-C10的烷基、-R7OH、-R8NH2或者-R9COOH，R7、R8和R9各自為C1-C10的亞烷基。對于R17，C8-C20的烴基中的烴基可以為烷基或者含有烯鍵的烴基，優(yōu)選為含有烯鍵的烴基，更優(yōu)選為鏈烯基(如1-鏈烯基)，進(jìn)一步優(yōu)選為C10-C20的鏈烯基?？梢圆捎贸Ｓ玫募句@化方法將咪唑啉型化合物進(jìn)行季銨化，如鹵化物法、硫酸酯法或者醋酸酯法。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，通過鹵化物法將咪唑啉型化合物進(jìn)行季銨化。在該優(yōu)選的實施方式中，用作季銨化試劑的鹵化物可以為有機(jī)鹵化物，例如：鹵代烴(如C1-C10的鹵代烷烴、C7-C10的芳烷基鹵化物)、鹵代羧酸(如C1-C10的鹵代羧酸)、鹵代醇(如C1-C10的鹵代烷基醇)或者鹵代胺(如C1-C10的鹵代烷基胺)。所述雙咪唑啉可以商購得到。所述有機(jī)膦是指分子結(jié)構(gòu)中含有碳-磷鍵的有機(jī)化合物。優(yōu)選地，所述有機(jī)膦為分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和/或羧基的有機(jī)膦。更優(yōu)選地，所述有機(jī)膦為分子結(jié)構(gòu)中含有羧基和/或羥基的C2-C12飽和脂肪族有機(jī)膦。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有機(jī)膦選自2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、羥基-乙撐二膦酸、2-羥基膦基乙酸和多元醇磷酸酯中的一種或兩種以上。所述多元醇磷酸酯例如可以為PC-604。根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑，喹啉型衍生物、咪唑啉型衍生物、有機(jī)膦和硫酸鋅的用量可以根據(jù)水質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，相對于100重量份喹啉型衍生物，所述咪唑啉型衍生物的含量為1-60重量份，優(yōu)選為10-55重量份，更優(yōu)選為30-50重量份，所述有機(jī)膦的含量為1-70重量份，優(yōu)選為10-60重量份，更優(yōu)選為30-50重量份，所述硫酸鋅的含量為0.5-40重量份，優(yōu)選為10-35重量份，更優(yōu)選為20-30重量份。根據(jù)該優(yōu)選的實施方式，可以有效地抑制在較高的溫度和壓力下，與高礦化度的含水混合物接觸的構(gòu)件發(fā)生腐蝕并形成水垢的趨勢，特別適用于油田注水井筒的防蝕阻垢。根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑在金屬構(gòu)件防蝕阻垢中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，所述金屬構(gòu)件可以為常見的需要進(jìn)行緩蝕阻垢的構(gòu)件，例如與高礦化度的含水混合物接觸的金屬構(gòu)件，所述含水混合物的礦化度可以為6000mg/L以上，如10000-300000mg/L。所述含水混合物優(yōu)選為高氯含量的含水混合物，其氯含量可以為1000mg/L以上，如10000-100000mg/L。所述礦化度是指水中各種陰離子和陽離子的總量。根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，可以將根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑分散在與金屬構(gòu)件接觸的含水混合物中，也可以將根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑配制成緩蝕劑溶 液，先用所述緩蝕劑溶液對金屬構(gòu)件的表面進(jìn)行預(yù)處理，然后再使經(jīng)預(yù)處理的表面與所述含水混合物接觸，還可以為上述兩種方法的組合。根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，所述金屬構(gòu)件可以為各種需要在高溫高壓條件下與高礦化度含水溶液接觸的金屬構(gòu)件，例如：油田注水井筒。根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，本發(fā)明提供了一種油田注水井筒防蝕阻垢方法，該方法包括將根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑送入油田注水井筒中。可以采用常用的各種方法將根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑送入油田注水井筒中。例如，可以通過將本發(fā)明的緩蝕阻垢劑分散在注水中；也可以將本發(fā)明的緩蝕阻垢劑配制成緩蝕劑溶液(如將本發(fā)明的緩蝕阻垢劑分散在注水中，形成緩蝕劑溶液)，先用所述緩蝕劑溶液對注水井筒的內(nèi)表面進(jìn)行預(yù)處理，然后向注水井筒送入注水；還可以將上述兩種方法組合使用。所述緩蝕阻垢劑的用量可以為常規(guī)用量。根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑具有良好的緩蝕阻垢效果，即使是在較低的用量下，也能獲得高的緩蝕率和阻垢率。根據(jù)本發(fā)明的方法，所述緩蝕阻垢劑的添加量可以為10-50mg/L，優(yōu)選為12-40mg/L，更優(yōu)選為15-30mg/L。以下結(jié)合實施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明的范圍。實施例1-19用于說明本發(fā)明。實施例1(1)將19.2g2-甲基-5-羥基喹啉(化學(xué)試劑，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)和催化劑(氫氧化鈉，0.1g)加入到反應(yīng)釜中，關(guān)閉反應(yīng)釜，用氮氣置換釜內(nèi)空氣，伴隨攪拌升溫到120℃，緩慢壓入約44g環(huán)氧乙烷，之后在溫度為120℃且壓力為0.15MPa的條件下繼續(xù)反應(yīng)兩小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用13C-NMR進(jìn)行分析，結(jié)果顯示化學(xué)位移為67-72的峰為形成的醚鍵，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉，其 中，聚氧乙烯基中氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)為8(由1H-NMR確定)。(2)將45g2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉和50g甲醇加入到裝配有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，伴隨攪拌升溫到50℃，緩慢滴加13.0g氯化芐，滴加完成后在50℃繼續(xù)反應(yīng)4小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用C13-NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽(即，其中，R1為甲基，A1為聚氧乙烯基，R2為芐基，X1為氯)。實施例2(1)將19.2g3-甲基-8-羥基喹啉(化學(xué)試劑，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)和催化劑(氫氧化鈉，0.1g)加入到反應(yīng)釜中，關(guān)閉反應(yīng)釜，用氮氣置換釜內(nèi)空氣，伴隨攪拌升溫到120℃，緩慢壓入約27g環(huán)氧乙烷，之后在溫度為120℃且壓力為0.15MPa的條件下繼續(xù)反應(yīng)兩小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用13C-NMR進(jìn)行分析，結(jié)果顯示化學(xué)位移為67-72的峰為形成的醚鍵，確認(rèn)得到的固體為3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉，其中，聚氧乙烯基中氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)為5(由1H-NMR確定)。(2)將45g3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉和80g乙醇加入到裝配有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，伴隨攪拌升溫到78℃，緩慢滴加13.0g氯化芐。滴加完成后在78℃繼續(xù)反應(yīng)4小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用C13-NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽(即，其中，R1為甲 基，A1為聚氧乙烯基，R2為芐基，X1為氯)。實施例3(1)將19.2g4-甲基-7-羥基喹啉(化學(xué)試劑，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)和催化劑(氫氧化鈉，0.1g)加入到反應(yīng)釜中，關(guān)閉反應(yīng)釜，用氮氣置換釜內(nèi)空氣，伴隨攪拌升溫到120℃，緩慢壓入約88g環(huán)氧乙烷，之后在溫度為120℃且壓力為0.15MPa的條件下繼續(xù)反應(yīng)兩小時。降溫后脫除溶劑，將得到固體物質(zhì)用13C-NMR進(jìn)行分析，結(jié)果顯示化學(xué)位移為67-72的峰為形成的醚鍵，確認(rèn)得到的固體為4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉，其中，聚氧乙烯基中氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)為16(由1H-NMR確定)。(2)將45.0g4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉和80g乙醇加入到裝配有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，伴隨攪拌升溫到80℃，緩慢滴加13.0g氯化芐。滴加完成后在80℃繼續(xù)反應(yīng)4小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用C13-NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽(即，其中，R1為甲基，A1為聚氧乙烯基，R2為芐基，X1為氯)。實施例4(1)將19.2g4-甲基-8-羥基喹啉(化學(xué)試劑，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)和催化劑(氫氧化鈉，0.1g)加入到反應(yīng)釜中，關(guān)閉反應(yīng)釜，用氮氣置換釜內(nèi)空氣，伴隨攪拌升溫到120℃，緩慢壓入約66g環(huán)氧乙烷，之后在溫度為120℃且壓力為0.15MPa的條件下繼續(xù)反應(yīng)兩小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用13C-NMR進(jìn)行分析，結(jié)果顯示化學(xué)位移為67-72 的峰為形成的醚鍵，確認(rèn)得到的固體為4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉，其中，聚氧乙烯基中氧化乙烯單元的平均重復(fù)單元數(shù)為12(由1H-NMR確定)。(2)將45g4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉和80g乙醇加入到裝配有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，伴隨攪拌升溫到78℃，緩慢滴加13.0g氯化芐。滴加完成后在78℃繼續(xù)反應(yīng)4小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用C13-NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽(即，其中，R1為甲基，A1為聚氧乙烯基，R2為芐基，X1為氯)。實施例5將45g實施例1步驟(1)制備的2-甲基-5-聚氧乙烯-喹啉和50g甲醇加入到裝配有攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計的250mL三口燒瓶中，伴隨攪拌升溫到60℃，緩慢滴加13.7g1-溴丁烷，滴加完成后在60℃的溫度下繼續(xù)反應(yīng)4小時。降溫后脫除溶劑，將得到的固體物質(zhì)用C13-NMR進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的固體物質(zhì)為2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽(即，其中，R1為甲基，A1為聚氧乙烯基，R2為正丁基，X1為溴)。以下實施例和對比例中，采用以下方法評價緩蝕效果。(1)常壓靜態(tài)評價參照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY5273-91中規(guī)定的方法進(jìn)行，具體操作為： 在裝配有聚四氟乙烯掛片處、導(dǎo)氣管、導(dǎo)液管和上排氣管的250mL廣口瓶中，掛上已經(jīng)去油清洗、干燥并稱重的碳鋼試片；用氮氣排除瓶中的空氣，然后加入200mL試驗水和緩蝕阻垢劑；密封試驗瓶，放入內(nèi)部溫度處于試驗溫度的烘箱中，恒溫放置168小時。溫度降至室溫后取出試片，用酸洗液洗去腐蝕產(chǎn)物，用清水將試片洗滌干凈，干燥至恒重后稱重，確定腐蝕量并采用以下公式計算緩蝕率。(2)高溫高壓動態(tài)評價：在1000mL的高壓釜中掛上已經(jīng)去油清洗、干燥并稱重的碳鋼試片；用氮氣排除瓶中的空氣，然后加入500mL試驗水，密封試驗瓶，充氮氣加壓到試驗壓力(為50kgf/cm2)；伴隨攪拌，升溫到試驗溫度，恒溫試驗24小時。降至室溫后取出試片，用酸洗液洗去腐蝕產(chǎn)物，用清水將試片洗滌干凈，干燥至恒重后稱重，確定腐蝕量并采用以下公式計算緩蝕率。其中，mo為空白樣(即，未加緩蝕阻垢劑的油田回注水)的腐蝕重量，m為加入了緩蝕阻垢劑后的腐蝕重量。以下實施例和對比例中，采用以下方法評價阻垢效果。在500mL容量瓶中，加入緩蝕阻垢劑，然后加入試驗水至500mL，搖勻后置于80℃恒溫水浴中，靜置10小時。降至室溫后，進(jìn)行過濾，取適量濾清液，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，確定溶液中的鈣離子濃度，采用下式計算阻垢率。其中，V0為未加緩蝕阻垢劑的空白試驗水用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定時消耗的EDTA的體積；V1為添加了緩蝕阻垢劑的試驗水用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定時消耗的 EDTA的體積。以下實施例和對比例中使用的油田回注水中離子類型及含量在表1中列出。表1實施例6在1000mL試驗瓶中加入10mg實施例1制備的2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽、5mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、3mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(購自北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠)和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。對比例1在1000mL試驗瓶中加入10mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、6mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和4mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。對比例2在1000mL試驗瓶中加入10mg實施例1步驟(1)制備的2-甲基-5-聚 氧乙烯基-喹啉、5mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、3mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。對比例3在1000mL試驗瓶中加入10mg2-甲基-5-羥基喹啉、5mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、3mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。對比例4在1000mL試驗瓶中加入10mgN-芐基氯化喹啉、5mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、3mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。對比例5在1000mL試驗瓶中加入8mgN-芐基氯化喹啉、2mg線型烷基酚聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑(購自濱化集團(tuán)，牌號為NP15)、5mg雙咪唑啉(購自秦皇島勝利化工廠，牌號為DLPM)、3mg2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例7采用與實施例6相同的方法配制試驗水，不同的是，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的用量為5mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例8采用與實施例6相同的方法配制試驗水，不同的是，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的用量為1mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例9采用與實施例6相同的方法配制試驗水，不同的是，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的用量為7mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例10采用與實施例1相同的方法配制試驗水，不同的是，硫酸鋅的用量為3mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3 中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例11采用與實施例1相同的方法配制試驗水，不同的是，硫酸鋅的用量為4mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例12在1000mL試驗瓶中加入10mg實施例2制備的3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽、5mg十七烯基咪唑啉季銨鹽(其中，R12為十七烯基，R13芐基，X4為氯原子)、3mg羥基-乙撐二膦酸(購自北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠)和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例13采用與實施例12相同的方法配制試驗水，不同的是，十七烯基咪唑啉季銨鹽的用量為6mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例14在1000mL試驗瓶中加入10mg實施例3制備的4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽、5mg十七烯基氨乙基咪唑啉季銨鹽(其中，R16為十七烯基，R15為亞乙基，R14為芐基，X5為氯原子)、4mg2-羥基膦基乙酸(購自北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠)和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例15采用與實施例14相同的方法配制試驗水，不同的是，十七烯基氨乙基咪唑啉季銨鹽的用量為3mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例16采用與實施例14相同的方法配制試驗水，不同的是，十七烯基氨乙基咪唑啉季銨鹽的用量為1mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例17采用與實施例14相同的方法配制試驗水，不同的是，十七烯基氨乙基 咪唑啉季銨鹽的用量為0.5mg。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例18在1000mL試驗瓶中加入10mg實施例4制備的4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽、5mg十七烯基氨乙基咪唑啉季銨鹽(其中，R16為十七烯基，R15為亞乙基，R14為芐基，X5為氯原子)、5mg多元醇磷酸酯(PC-604，購自北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠)和2mg硫酸鋅，用油田回注水加至1000mL，混合均勻，得到試驗水。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。實施例19采用與實施例6相同的方法配制試驗水，不同的是，2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽用等重量的實施例5制備的2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉季銨鹽代替。對該試驗水進(jìn)行常壓緩蝕評價和高壓緩蝕評價，結(jié)果分別在表2和表3中列出，對該試驗水進(jìn)行阻垢評價，結(jié)果在表4中列出。表2編號50℃腐蝕量/mg50℃緩蝕率/％70℃腐蝕量/mg70℃緩蝕率/％實施例61.294.61.295.2對比例112.543.414.841.0對比例24.081.95.080.1對比例39.855.712.351.0對比例47.267.49.163.7對比例57.167.98.566.1實施例71.195.01.394.8實施例81.294.61.494.4實施例91.394.11.494.4實施例101.195.01.394.8實施例111.394.11.494.4實施例121.095.51.295.2實施例131.294.61.394.8實施例141.394.11.494.4實施例151.493.71.394.8實施例161.692.81.594.0實施例171.891.91.992.4實施例181.195.01.394.8實施例191.493.71.594.0空白樣22.1/25.1/表3編號120℃腐蝕量/mg120℃緩蝕率/％150℃腐蝕量/mg150℃緩蝕率/％實施例61.595.11.695.1對比例115.150.517.346.9對比例25.980.77.975.8對比例313.057.413.558.6對比例49.867.910.468.1對比例510.166.910.966.6實施例71.595.11.595.4實施例81.794.41.894.5實施例92.093.42.293.3實施例101.495.41.595.4實施例111.894.11.994.2實施例121.694.81.296.3實施例131.894.11.595.4實施例141.395.71.495.7實施例151.495.41.495.7實施例161.794.41.994.2實施例172.691.52.592.3實施例181.595.11.595.4實施例191.894.11.894.5空白樣30.5/32.6/表4編號阻垢率/％實施例690.2對比例170.1對比例281.2對比例368.0對比例465.3對比例570.0實施例790.5實施例890.0實施例990.8實施例1090.3實施例1190.2實施例1292.5實施例1392.1實施例1493.1實施例1592.9實施例1692.5實施例1792.0實施例1891.6實施例1990.1表2-4的結(jié)果證實，根據(jù)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑具有良好的緩蝕阻垢性能，即使在較低的使用劑量下，也能有效地抑制在高溫高壓環(huán)境下與高氯高鹽水接觸的金屬構(gòu)件發(fā)生腐蝕并形成水垢的趨勢，在油田注水井筒緩蝕阻垢中具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前第1頁1 2 3