[发明专利]一种耐高温缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种耐高温缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

在酸化处理油、水井过程中，不管使用哪一种酸，对油管、水管和注入泵都会带来不同程度的腐蚀。辽河油田2008年对高温(>120℃)深井（>3500m）酸化作业的实施，迫切需要研制耐高温、高效、毒性小以及无污染的缓蚀剂。否则将会给设备带来严重的损坏，缩短使用寿命，甚至造成事故，导致油层严重伤害。所以缓蚀剂的应用已成为酸化施工中的关键问题之一。

缓蚀剂的种类很多，来源广泛。从化学成分可将其分为，无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类；从缓蚀机理上可分为：阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂；从在金属表面上形成膜的角度可分为：氧化膜型缓蚀剂、沉淀型缓蚀剂以及吸附膜型缓蚀剂。目前酸化液中常用的是吸附膜型缓蚀剂。

目前，酸化液所用的有机缓蚀剂，从广义上讲，大部分都属于表面活性剂。由于这类物质的分子具有两亲性结构，在酸液中遇到金属表面即可产生定向吸附，亲水的极性基团朝金属表面吸附，疏水基团背向金属朝着酸液伸展。结果在金属表面形成一层疏水的保护膜。此膜一方面阻碍了酸液中H+离子向金属表面扩散，另一方面由于金属表面吸附了缓蚀剂分子，使表面自由能降低，从而增加了腐蚀反应的活化能，使腐蚀速度降低。不同类型的缓蚀剂，在金属表面的吸附作用不同，所以导致缓蚀作用机理也有所差异。缓蚀剂在金属表面的吸附，可分为物理吸附和化学吸附，或两者兼而有之。

（1）缓蚀剂的物理吸附和缓蚀。物理吸附是通过带电金属表面同荷电的缓蚀剂离子头静电吸引和范德华引力而形成的吸附，这一类吸附快而可逆，形成的保护膜不牢固，易于脱落，而且受介质中金属表面带电状态所制约。一般认为，带正电位的金属表面宜采用阴离子型缓蚀剂缓蚀，带负电位的金属表面宜采用阳离子型缓蚀剂缓蚀。在常规酸液中，如HCL和土酸中，可以用含氮、硫、磷等元素的有机缓蚀剂，是基于在这类的酸液中钢铁表面往往带有负电荷，而有机氨、硫、磷等有机化合物在酸液中与H+离子复合形成带正电的翁离子。所以伯、仲、叔胺、多乙烯多胺、吗啉、吡啶、哌嗪、米脞啉及其衍生物等，均属于此范畴的缓蚀剂。

而有些阳离子型表面活性剂，在酸液中本身就能离解出带正电荷的表面活性阳离子，伯、仲、叔胺盐和季胺盐、7701、7623、7812、111等都属于此类缓蚀剂。上述这些离子和表面活性阳离子在酸液中靠静电引力定向吸附于带负电的金属表面后，给金属表面覆盖一层非极性的有机保护膜，使H+离子难以与金属表面接触，抑制了腐蚀阴极反应，从而达到缓蚀目的。

（2）缓蚀剂的化学吸附与缓蚀。化学吸附是通过缓蚀剂分子中极性基团中心元素的未共用电子对与金属形成价键而引起的吸附。这种吸附呈单分子吸附，吸附所需要的活化能比物理吸附时高，所形成的吸附膜牢固，不易脱附，这类缓蚀剂属于阳极抑制型缓蚀剂。

缓蚀剂在金属表面的物理吸附和化学吸附都对金属的缓蚀有贡献。但化学吸附在金属表面形成的保护膜远比物理吸附的牢固，所以缓蚀效果好。然而缓蚀剂在金属表面上的这两种吸附过程，兼而有之。先是物理吸附，然后是化学吸附，当吸附成膜后，不仅能抑制腐蚀阳极过程，也能抑制阴极过程，从而阻止和降低了酸液对金属的腐蚀。

本发明研制出的高温缓蚀剂就是吸附膜型缓蚀剂，该缓蚀剂在高温储层进行酸化施工中具有良好的缓蚀效果。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种耐高温缓蚀剂的制备方法。

本发明针对辽河油田深井（3500米以上），油层温度高（>120℃），进行酸化解堵错时，对油套管等设备腐蚀性严重，目前现场常用的缓蚀剂缓蚀效果不理想等问题，研制开发一种耐高温缓蚀剂，目的是预防高温油层进行酸化解堵时对油套管等设备腐蚀。

本发明的另一目的在于提供所述方法制备的耐高温缓蚀剂。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种耐高温缓蚀剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）取十二烷基二甲基叔胺、多乙烯多胺混合，搅拌，用水稀释，搅匀后制成药剂A；所述的十二烷基二甲基叔胺、多乙烯多胺用量比例为重量比1：1.5～2.5；

（2）取多乙烯多胺和吗啉混合，搅拌，用水稀释，搅匀后制成药剂B；所述多乙烯多胺、吗啉用量比为重量比1.5～2.5：1；

（3）取吡啶和吗啉混合，搅拌，用水稀释，搅匀后制成药剂C；所述的吡啶、吗啉用量比例为重量比1：1.25～1.75；