[发明专利]一种多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用在审
申请号: | 201811057644.9 | 申请日: | 2018-09-11 |
公开(公告)号: | CN109020956A | 公开(公告)日: | 2018-12-18 |
发明(设计)人: | 毛金成;王基臣;张恒;杨小江;彭丹 | 申请(专利权)人: | 西南石油大学 |
主分类号: | C07D401/14 | 分类号: | C07D401/14;C09K8/54;C23F11/14 |
代理公司: | 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229 | 代理人: | 李蕊;李林合 |
地址: | 610500 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 抗氧缓蚀剂 三聚氯氰 制备方法和应用 有机溶剂 缓蚀剂 注气井 杂环 高矿化度地层 缓蚀性能 搅拌反应 氧腐蚀 有机胺 再升温 水中 碳钢 制备 洗涤 过滤 冷却 | ||
本发明公开了一种多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用,该抗氧缓蚀剂的制备方法包括以下步骤:将三聚氯氰溶于有机溶剂中,得溶液A,将有机胺加入有机溶剂中,得溶液B,于0‑5℃条件下将溶液B加入溶液A中,搅拌反应2‑3h,然后升温至30‑45℃反应4‑6h,再升温至70‑80℃反应8‑12h;冷却至室温后,过滤、洗涤、干燥,制得。该缓蚀剂在高温下具有良好的缓蚀性能,使用该缓蚀剂作为注气井抗氧缓蚀剂时,在高矿化度地层水中具有良好的溶解性,对注气井碳钢的氧腐蚀有明显的抑制作用。
技术领域
本发明涉及缓蚀剂材料技术领域,具体涉及一种多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用。
背景技术
注气驱开采在油田提高采收率中具有广泛的应用。我国油田注气驱开采过程中采用的氮气驱技术,由于成本和施工原因,注入氮气中常含有一定量的氧气,同时注入的地层水多为高矿化度地层水,常规缓蚀剂存在溶解性差,相容性差,在地层水中吸附成膜慢。目前针对注气井中性介质中氧腐蚀的缓蚀剂种类少,氧化型缓蚀剂虽然可以抑制中性介质中的碳钢腐蚀,但其用量高、成本高,尤其是当用量低于临界浓度时反而会加速局部点蚀;沉淀型缓蚀剂虽然能有效在碳钢表面的阴极区域形成沉淀膜,但注气过程中冲刷作用导致成膜稳定性差,加速腐蚀;有机吸附类缓蚀剂多存在与高矿化度地层水配伍性差、溶解度差等情况,常规的咪唑啉类缓蚀剂多用于CO2腐蚀防护中,曼尼希碱缓蚀剂多用于酸化,脂肪胺、席夫碱水溶性差;因此,研发一种性能优异的注气井用抗氧型缓蚀剂成为了目前缓蚀剂研究领域的新的发展方向。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用,该制备方法简单可行,制得的缓蚀剂耐氧耐高温且无毒。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂的制备方法,包括以下步骤:
将三聚氯氰溶于有机溶剂中,得溶液A;将有机胺加入有机溶剂中,得溶液B;于0-5℃条件下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,搅拌反应2-3h,然后升温至30-45℃反应4-6h,再升温至70-80℃反应8-12h;冷却至室温后,过滤、洗涤、干燥,制得;其中,有机胺为叔氮杂环胺类化合物。
进一步地,有机溶剂为丙酮、乙醇或乙酸乙酯。
进一步地,三聚氯氰和有机胺的摩尔比为1:2-4。
进一步地,三聚氯氰和有机胺的摩尔比为1:3。
进一步地,有机胺为吡啶或喹啉。
进一步地,在0℃条件下将溶液B缓慢滴加到溶液A中,搅拌反应2h,然后升温至45℃反应4h,再升温至80℃反应8h。
进一步地,溶液B的滴加速度为15-20mL/min。
上述方法制备得到的多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂在抑制油田注气井碳钢腐蚀中的应用。
本发明提供的多杂环三聚氯氰抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用,具有以下有益效果:
本发明制备方法简单,在制备过程中,三聚氯氰与吡啶、喹啉等进行反应,生成的产物中具有多个杂环,杂环上的大π键与金属(油田采出水回注工艺中所用管材)上的空轨道形成配位键,紧紧地吸附在金属表面,形成稳定的吸附膜;同时杂环上还含有多个氮原子,氮原子具有孤对电子,能与铁原子上的空轨道形成杂化轨道,二者形成较强的吸附性,进一步加强了吸附膜的稳定性,延缓了其管材腐蚀。
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