一種酸化緩蝕劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸化緩蝕劑及其制備方法，該酸化緩蝕劑主要是由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39～41份、甲醛24～26份、乙二胺9～11份、無水乙醇24～25份、濃鹽酸1～2份、丙炔醇1～3份。本發(fā)明的酸化緩蝕劑，采用苯乙酮、甲醛、無水乙醇、濃鹽酸、乙二胺和丙炔醇為原料，通過合理復配，所得酸化緩蝕劑在酸液中具有良好的分散性，無需添加其他的增效劑和表面活性劑就能實現(xiàn)與酸液及其它酸化添加劑的良好配伍；緩蝕性能好，達到行業(yè)一級標準，且在酸化過程中對巖心無傷害；對人體和環(huán)境影響小，現(xiàn)場施工時用量小，既降低了酸化施工的成本，又提高了現(xiàn)場施工的安全性，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，適合推廣應用。
【專利說明】一種酸化緩蝕劑及其制備方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明屬于油田化工【技術領域】，具體涉及一種酸化緩蝕劑，同時還涉及一種酸化 緩蝕劑的制備方法。 【背景技術】
[0002] 在油田開發(fā)過程中，壓裂酸化技術作為油井增產(chǎn)、水井增注的主要改造措施，幾乎 所有油水井都需要經(jīng)過這一道工序，而針對以碳酸鹽巖儲層為主的油田，酸化和酸壓技術 更是提高產(chǎn)能的首選手段，所以酸化和酸壓已成為各國油田增產(chǎn)增效過程中不可缺少的措 施。在酸化和酸壓實施過程中，高濃度酸液不可避免會對金屬產(chǎn)生腐蝕，尤其當酸液在流動 狀態(tài)下，以及井底溫度高時，酸液對金屬腐蝕急劇升高，這樣會加劇地面設備和井下工具的 腐蝕，在高壓施工時增加安全風險；此外金屬設備過度腐蝕后，大量鐵離子進入地層，在施 工后期因地層殘酸的pH值升高而產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，堵塞地層，造成儲層二次傷害，影響 酸化或酸壓施工效果。因此，需要使用酸化緩蝕劑，一方面保護施工設備和井下工具，降低 施工風險；另一方面防止鐵離子對儲層造成二次傷害。
[0003] 目前，常用的酸化緩蝕劑主要是由曼尼希堿、炔醇和季銨鹽組成的復合酸化緩蝕 齊U，其中曼尼希堿大多由苯胺或芐胺、甲醛、苯乙酮等原材料合成，通過普通合成方式，即在 反應釜中無需加壓即可合成，成本較低，緩蝕劑性能評價達到行業(yè)標準。但芐胺和苯胺的毒 性較大，對人體和環(huán)境有較大影響，且這類材料合成的酸化緩蝕劑在酸液中不能充分分散， 需要添加增溶劑，提高互溶性，因此，存在一定不足。季銨鹽的合成則需要高溫和加壓等條 件，因此，對生產(chǎn)設備條件要求高，安全風險也較大，其緩蝕性能還不能滿足使用的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種酸化緩蝕劑，解決現(xiàn)有緩蝕劑與酸液的配伍性差、緩蝕 性能不能滿足使用要求的問題。
[0005] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種酸化緩蝕劑的制備方法。
[〇〇〇6] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種酸化緩蝕劑，主要是由以下 重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39?41份、甲醒24?26份、乙二胺9?11份、無水乙醇 24?25份、濃鹽酸1?2份、丙炔醇1?3份。
[0007] 所述濃鹽酸為質(zhì)量濃度為32 %?36%的鹽酸。
[0008] -種上述的酸化緩蝕劑的制備方法，包括下列步驟：
[0009] 1)將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸混合，得混合物A ;
[0010] 2)將乙二胺加入步驟1)所得混合物A中進行反應，得混合物B ;
[0011] 3)將丙炔醇加入步驟2)所得混合物B中進行混合，即得。
[0012] 步驟1)中所述混合為攪拌混合，攪拌時間為10?15min。
[0013] 步驟2)中所述反應的溫度為79. 5?80. 5°C，反應時間為4h。
[0014] 步驟3)所述混合為攪拌混合，攪拌時間為10?15min。
[0015] 本發(fā)明的酸化緩蝕劑，采用苯乙酮、甲醛、無水乙醇、濃鹽酸、乙二胺和丙炔醇為原 料，通過合理復配，所得酸化緩蝕劑與酸液的配伍性好，在酸液中具有良好的分散性，無需 添加其他的增效劑和表面活性劑就能實現(xiàn)與酸液及其它酸化添加劑的良好配伍；緩蝕性能 好，達到行業(yè)一級標準，且在酸化過程中對巖心無傷害；對人體和環(huán)境影響小，現(xiàn)場施工時 用量小，既降低了酸化施工的成本，又提高了現(xiàn)場施工的安全性，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán) 境效益，適合推廣應用。
[0016] 本發(fā)明的酸化緩蝕劑，主要用于儲層溫度在90°C以下的采油井和注水井的酸化及 酸壓施工；在油水井酸化和酸壓儲層改造施工過程中，該酸化緩蝕劑能夠有效降低酸液對 地面施工設備和井下工具的腐蝕速度，一方面保護施工設備和井下工具，降低施工風險；另 一方面避免了金屬設備過度腐蝕后引起的大量鐵離子進入地層，在施工后期因地層殘酸的 pH值升高而產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，堵塞地層，造成儲層二次傷害，影響酸化或酸壓施工效果的 情況，防止了鐵離子對儲層的二次傷害。
[0017] 本發(fā)明的酸化緩蝕劑的制備方法，先將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸進行混合 并充分分散后，再加入乙二胺進行反應合成曼尼希堿，再加入丙炔醇進行復配得到所述的 酸化緩蝕劑。本發(fā)明的制備方法與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：
[0018] 1)合成反應在常壓條件下進行，無需加壓和高溫，反應條件溫和，對設備要求低；
[0019] 2)制備過程無排放物，合成反應的產(chǎn)物曼尼希堿無需提純，直接加入丙炔醇進行 復配即可，工藝簡單，操作方便，對人體和環(huán)境的影響小，方便現(xiàn)場配制與施工；
[0020] 3)所得酸化緩蝕劑的緩蝕性能好，在酸化過程中對巖心無傷害，完全滿足現(xiàn)場酸 化應用的要求。 【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0022] 實施例1
[0023] 本實施例的酸化緩蝕劑，由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮40份、甲醛24份、乙 二胺10份、無水乙醇24份、質(zhì)量濃度為32%的濃鹽酸1份、丙炔醇2份。
[0024] 本實施例的酸化緩蝕劑的制備方法，包括下列步驟：
[0025] 1)室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸置于帶有電動攪拌器、回水冷 凝管、恒溫加熱裝置的反應釜中，攪拌12min進行混合，得混合物A ;
[0026] 2)將乙二胺加入反應釜中，密閉反應釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應釜 升溫至80°C，使乙二胺與步驟1)所得混合物A反應4h，反應溫度控制在79. 5?80. 5°C，得 混合物B ;
[0027] 3)將反應釜溫度降至室溫，加入丙炔醇，密閉反應釜，攪拌12min使丙炔醇與步驟 2)所得混合物B中進行混合后，靜置，即得所述酸化緩蝕劑。
[0028] 實施例2
[0029] 本實施例的酸化緩蝕劑，由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39份、甲醛24份、乙 二胺9份、無水乙醇24份、質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸1份、丙炔醇1份。
[0030] 本實施例的酸化緩蝕劑的制備方法，包括下列步驟：
[0031] 1)室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸置于帶有電動攪拌器、回水冷 凝管、恒溫加熱裝置的反應釜中，攪拌lOmin進行混合，得混合物A ;
[0032] 2)將乙二胺加入反應釜中，密閉反應釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應釜 升溫至80°C，使乙二胺與步驟1)所得混合物A反應4h，反應溫度控制在79. 5?80. 5°C，得 混合物B ;
[0033] 3)將反應釜溫度降至室溫，加入丙炔醇，密閉反應釜，攪拌lOmin使丙炔醇與步驟 2)所得混合物B中進行混合后，靜置，即得所述酸化緩蝕劑。
[0034] 實施例3
[0035] 本實施例的酸化緩蝕劑，由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮41份、甲醛26份、乙 二胺11份、無水乙醇26份、質(zhì)量濃度為33%的濃鹽酸2份、丙炔醇1份。
[0036] 本實施例的酸化緩蝕劑的制備方法，包括下列步驟：
[0037] 1)室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸置于帶有電動攪拌器、回水冷 凝管、恒溫加熱裝置的反應釜中，攪拌15min進行混合，得混合物A ;
[0038] 2)將乙二胺加入反應釜中，密閉反應釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應釜 升溫至80°C，使乙二胺與步驟1)所得混合物A反應4h，反應溫度控制在79. 5?80. 5°C，得 混合物B ;
[0039] 3)將反應釜溫度降至室溫，加入丙炔醇，密閉反應釜，攪拌15min使丙炔醇與步驟 2)所得混合物B中進行混合后，靜置，即得所述酸化緩蝕劑。
[0040] 實施例4
[0041] 本實施例的酸化緩蝕劑，由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮41份、甲醛25份、乙 二胺9份、無水乙醇25份、質(zhì)量濃度為34%的濃鹽酸1. 5份、丙炔醇3份。
[〇〇42] 本實施例的酸化緩蝕劑的制備方法，包括下列步驟：
[0043] 1)室溫條件下，將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸置于帶有電動攪拌器、回水冷 凝管、恒溫加熱裝置的反應釜中，攪拌15min進行混合，得混合物A ;
[0044] 2)將乙二胺加入反應釜中，密閉反應釜，打開回水冷凝管和電動攪拌器，將反應釜 升溫至80°C，使乙二胺與步驟1)所得混合物A反應4h，反應溫度控制在79. 5?80. 5°C，得 混合物B ;
[0045] 3)將反應釜溫度降至室溫，加入丙炔醇，密閉反應釜，攪拌15min使丙炔醇與步驟 2)所得混合物B中進行混合后，靜置，即得所述酸化緩蝕劑。
[0046] 對比例
[0047] 對比例的緩蝕劑是由以下方法制備的：在裝有攪拌器、回流裝置和測溫裝置的三 口燒瓶中加入一定量的甲醛、苯乙酮、胺，加入一定量的無水乙醇為溶劑，加少量鹽酸為催 化劑調(diào)節(jié)pH值，加熱在回流溫度下反應生成紅棕色的曼尼希堿；將合成的曼尼希堿作為主 齊U，與丙炔醇及有機增效劑、表面活性劑復配后得到緩蝕劑成品。其中，有機增效劑為石油 醚，石油醚在緩蝕劑中的質(zhì)量濃度為2%;表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚（0P-10)，烷基酚 聚氧乙烯醚在緩蝕劑中的質(zhì)量濃度為〇. 25%。
[0048] 實驗例1
[0049] 本實驗例對實施例1-4所得酸化緩蝕劑的緩蝕性能進行檢測。結(jié)果如表1-4所示。
[0050] 檢測方法：利用靜態(tài)和動態(tài)失重法考察實施例1-4所得酸化緩蝕劑在90°C條件 下，15% HC1和土酸（12% HC1+3% HF)對N80鋼片的緩蝕性能。
[0051 ] 表1實施例1所得酸化緩蝕劑緩蝕性能檢測結(jié)果
[0052]
[0053]
【權利要求】
1. 一種酸化緩蝕劑，其特征在于：主要是由以下重量份數(shù)的原料制成：苯乙酮39?41 份、甲醒24?26份、乙二胺9?11份、無水乙醇24?25份、濃鹽酸1?2份、丙炔醇1? 3份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的酸化緩蝕劑，其特征在于：所述濃鹽酸為質(zhì)量濃度為32%? 36%的鹽酸。
3. -種如權利要求1所述的酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于：包括下列步驟： 1) 將苯乙酮、甲醛、無水乙醇和濃鹽酸混合，得混合物A ; 2) 將乙二胺加入步驟1)所得混合物A中進行反應，得混合物B ; 3) 將丙炔醇加入步驟2)所得混合物B中進行混合，即得。
4. 根據(jù)權利要求3所述的酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于：步驟1)中所述混合為 攪拌混合，攪拌時間為10?15min。
5. 根據(jù)權利要求3所述的酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述反應的 溫度為79. 5?80. 5°C，反應時間為4h。
6. 根據(jù)權利要求3所述的酸化緩蝕劑的制備方法，其特征在于：步驟3)所述混合為攪 拌混合，攪拌時間為10?15min。
【文檔編號】C09K8/74GK104109529SQ201410284220
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】許惠林, 司玉梅, 賈躍立, 楊琪, 張燕利, 陳雪梅 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術研究院