CN106085399A - 酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂包括以下质量分数的组分：2～5％的阳离子表面活性剂，25～55％的咪唑啉，0.5～3％非离子表面活性剂，30～50％的互溶剂，余量为水；该酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂以咪唑啉为原料，配以阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行缓蚀剂制备，原料来源广泛，成本低，制备的缓蚀剂缓蚀性能优良，有效减少金属腐蚀、对自然环境无伤害、使用安全，同时提高了缓蚀剂的酸化效果；此外采用上述原料进行缓蚀剂制备，方法简单，条件易控制，符合产业化生产的需求。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油化学处理剂技术领域，特别涉及一种酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
酸化是通过油水井向地层注入酸液，除去地层的堵塞物，如三氧化二铁、硫化亚铁、粘土等，或溶解地层的岩石，达到恢复和提高地层渗透性的增产、增注措施。为了提高酸化效果，一般体系中加入许多添加剂，其中缓蚀剂是必不可少的，其加入少量，约0.1～1wt％就能大大减少金属腐蚀；而酸化地层的酸液中需要酸性介质的缓蚀剂。
酸性介质的缓蚀剂一般分为两类：吸附膜型缓蚀剂，如乌洛托品、烷基胺、若丁等；“中间相”型缓蚀剂，如辛炔醇、甲基戊炔醇等，这类缓蚀剂是通过“中间相”的形成起缓蚀作用。目前，这两类酸化用缓蚀剂一般都是复配使用，但是有时由于两类酸化用缓蚀剂复配使用并不能起到预想的效果，因此，需研究新型的适用于酸化体系用的缓蚀剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效减少金属腐蚀、对自然环境无伤害、使用安全，且酸化效果显著提高的酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂。
为此，本发明技术方案如下：
一种酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂，包括以下质量分数的组分：2～5％的阳离子表面活性剂，25～55％的咪唑啉，0.5～3％非离子表面活性剂，30～50％的互溶剂，余量为水。
阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基溴化吡啶、1-聚氨乙基-2-十一烷基咪唑啉盐酸盐、全氟锌酰胺基-1,2-亚乙基碘化吡啶、1-聚氧乙烯基-2-全氟锌烷基碘化咪唑啉中的一种。
非离子表面活性剂是烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯-1,1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯十八胺中的一种或两种。
互溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙三醇、正丁醇、环己醇中的一种；其中，互溶剂优选为甲醇。
一种制备酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂的方法，包括以下具体步骤：先将去离子水和互溶剂加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入咪唑啉或咪唑啉的衍生物、阳离子表面活性剂加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应0.5～1h，停止加热，向反应瓶中加入非离子表面活性剂，利用余温搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体。
与现有技术相比，该酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂以咪唑啉为原料，配以阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行缓蚀剂制备，原料来源广泛，成本低，制备的缓蚀剂缓蚀性能优良，有效减少金属腐蚀、对自然环境无伤害、使用安全，同时提高了缓蚀剂的酸化效果；此外采用上述原料进行缓蚀剂制备，方法简单，条件易控制，符合产业化生产的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
以下实施例中各组分称取份数均指重量份。
实施例1
将24.5份去离子水和40份乙醇加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入32份咪唑啉、3份十二烷基三甲基溴化胺加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应 0.5h，停止加热，向反应瓶中加入0.5份聚氧乙烯烷基苯酚醚，搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体，即缓蚀剂产品I。
实施例2
将24份去离子水和45份丙醇加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入25份咪唑啉、5份1-聚氨乙基-2-十一烷基咪唑啉盐酸盐加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应0.8h，停止加热，向反应瓶中加入1份聚氧乙烯烷基醇醚，搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体，即缓蚀剂产品II。
实施例3
将32.5份去离子水和30份丙醇加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入35份咪唑啉、2份1-聚氨乙基-2-十一烷基咪唑啉盐酸盐加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应0.6h，停止加热，向反应瓶中加入1.5份聚氧乙烯-1,1’二烷基丙炔醇醚，搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体，即缓蚀剂产品III。
实施例4
将20份去离子水和35份甲醇加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入40份咪唑啉、2份十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应1h，停止加热，依次向反应瓶中加入1.5份烷基聚氧乙烯醚和1.5份聚氧乙烯烷基醇醚，搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体，即缓蚀剂产品IV。
实施例5
将13.5份去离子水和50份环己醇加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入30份咪唑啉、4份十二烷基溴化吡啶加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应0.8h，停止加热，向反应瓶中加入1份聚氧乙烯-1,1’二烷基丙炔醇醚和1.5份聚氧乙烯烷基苯酚醚，搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体，即缓蚀剂产品V。
性能测试：
对实施例1～5中得到的缓蚀剂产品I～V依次进行老化实验和缓蚀性能测试实验，实验测定结果如下表1所示；其中：
老化实验方法：将各300mL的缓蚀剂产品I～V分别装入5个400mL容量的热滚老化灌中，老化灌中充入1MPa氮气以防止加热过程中沸腾；根据井下温度需求，设定热滚子炉温度为150℃，提前预热1h，然后将上述5个热滚灌放入热滚子炉，热滚24h，管抽；观察溶液是否有分层或沉淀现象产生。
缓蚀性能测试方法：
实验介质为土酸：含7.5％HCl和1.5％HF；选用六个250mL的烧杯，分别加入100mL的实验介质；分别称取等重(0.05g)的缓蚀剂产品I～V分别加入到其中的五个烧杯中，配制成浓度为500ppm浓度的待测液，剩余一个仅加入有实验介质的烧杯作为对比例；采用尺寸为50mm×10mm×3mm的N80钢为试验片，并打磨剖光至光洁度一致，然后用蒸馏水冲洗，丙酮脱脂去油后干燥称重备用(质量精确至0.1mg)；然后，按石油行业标准SY/T5405-1996的静态缓蚀性能测试方法，将N80试验片投入各烧杯中，温度保持在80℃，使N80试验片在500ppm浓度缓蚀剂环境下反应4h，取出试片，清除腐蚀产物，经蒸馏水和丙酮清洗后干燥至恒重，精确称取试片重量，分别计算各烧杯溶液对N80油管钢片的腐蚀速度以及缓蚀剂产品I～V相对于对比例的缓释率。
表1：各项性能测试结果
从上表1可以看出，经老化测试，各缓蚀剂产品自身没有沉淀，也不发生分层，证明本发明的缓蚀剂产品耐温冲蚀效果好，满足井下缓蚀作业的要求；经缓 蚀性能测试，各缓蚀剂产品对N80油管钢片的腐蚀速度相对于对比例明显降低，其缓释率在99％以上；此外，缓蚀剂产品I～V使用过程中无起泡现象，与酸化用体系中的铁离子稳定剂、黏土稳定剂、助排剂等产品，溶解均匀，配伍性良好。
Claims (5)
1.一种酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂，其特征在于，包括以下质量分数的组分：2～5％的阳离子表面活性剂，25～55％的咪唑啉，0.5～3％非离子表面活性剂，30～50％的互溶剂，余量为水。
2.根据权利要求1所述的酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂，其特征在于，阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基溴化吡啶、1-聚氨乙基-2-十一烷基咪唑啉盐酸盐、全氟锌酰胺基-1,2-亚乙基碘化吡啶、1-聚氧乙烯基-2-全氟锌烷基碘化咪唑啉中的一种。
3.根据权利要求1所述的酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂，其特征在于，非离子表面活性剂是烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯-1,1-二烷基丙炔醇醚、聚氧乙烯十八胺中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂，其特征在于，互溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙三醇、正丁醇、环己醇中的一种。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将去离子水和互溶剂加入反应瓶中，然后依次向反应瓶中加入咪唑啉、阳离子表面活性剂加入到反应瓶中搅拌均匀，40～50℃反应0.5～1h，停止加热；向反应瓶中加入非离子表面活性剂，利用余温搅拌均匀并冷却至室温，得到棕褐色透明液体。
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