[发明专利]一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂及其制备方法，涉及三次采油用化学药剂领域。该基于一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂及其制备方法，以合成一种新型咪唑啉酰胺盐为出发点，在此基础上经与其它环保的水处理药剂复配形成高效缓蚀体系。其中咪唑啉酰胺盐缓蚀剂的合成包括两个步骤，第一步是将月桂酸和二乙烯三胺按一定摩尔比混合均匀，再加入携水剂二甲苯，在冷凝和通氮条件下，经高温脱水、环化反应得到三咪唑啉，第二步在得到的三咪唑啉中加入适量苯甲酸，再经过高温脱水酰胺化反应得到咪唑啉酰胺盐。能大幅提高各类高温高压油井管道的缓蚀率，从而达到提质增效的目的。

技术领域

本发明涉及三次采油用化学药剂技术领域，具体为一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

目前，各油田普遍使用CO₂吞吐技术提高原油采收率，CO₂溶于地层水或注入水后会形成碳酸，对油气采输管道和设备具有很强的腐蚀性，严重威胁石油化工行业的安全生。而缓解CO₂腐蚀问题最常用的方法是添加缓蚀剂。目前应用最广泛的是咪唑啉类缓蚀剂，但这类缓蚀剂对使用环境的选择性较强，单一试剂不能同时兼具良好的防腐性能，且不同试剂之间存在不配伍或协同性差等问题。

在此背景下，合成一种吸附点更多、吸附面积更大、水溶性更好的新型咪唑啉酰胺盐缓蚀剂，并复配一定比例的阻垢剂聚天冬胺酸、除氧剂N,N,N’,N’—四取代苯二胺和N—异丙基羟胺混合物，以及环保型杀菌剂二溴次氮基丙酰胺，为延长保质期加入防腐剂山梨醇，经复配后的缓蚀剂体系可有效降低水质中细菌含量和氧含量，并防止结垢，在四者的协同作用下使缓蚀率大幅提高，既节省了管道腐蚀的更换成本，也提高了现场操作的安全性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂及其制备方法，解决了咪唑啉类缓蚀剂在二氧化碳吞吐过程中使用存在的有效期短、在地层中易被岩层吸附失效，防腐蚀效果不理想问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种抗二氧化碳腐蚀用高效缓蚀剂的制备方法。

步骤一：将固体聚天冬胺酸配制成质量浓度为0.1％-0.2％的溶液，具体方法为：在500mL烧杯中装入300mL自来水，开启搅拌装置，使水面形成漩涡，在400r/min转速下将0.3g-0.6g固体聚天冬胺酸粉末均匀加入漩涡中，继续搅拌1.5-2h后形成均匀液体。

步骤二：将固体除氧剂N,N,N’，N’—四取代苯二胺配制成质量浓度为80-100mg/L的溶液，具体方法为：在1000mL烧杯中装入500mL自来水，置于磁力搅拌器上，在400r/min转速下将0.04g-0.05g固体除氧剂均匀加入烧杯中，搅拌20-30min完全溶解后形成均匀液体。取出该均匀液体100g，加入液体除氧剂N—异丙基羟胺70g混合均匀得到除氧剂混合物。

步骤三：将0.1％-0.2％的聚天冬胺酸溶液100g、除氧剂混合物60g、液体杀菌剂异噻唑啉酮50g、液体防腐剂季戊四醇单油酸酯30g依次加入500mL烧杯中，在磁力搅拌下搅拌20-30min至均匀。

步骤四：将步骤三中的液体全部转入1000mL烧杯中，将300g液体咪唑啉酰胺盐加入此烧杯中，在磁力搅拌下搅拌20-30min至均匀即得到成品。

优选的，其中咪唑啉酰胺盐的制备方法为：

步骤一：以总质量200g计，量取80-90g月桂酸和100-115g二乙烯三胺加入到安装有机械搅拌器、冷凝管、滴液漏斗、通氮气装置、减压装置及分水器的四口烧瓶中，混合均匀，连接冷凝装置；量取5-15g的二甲苯加入所述四口烧瓶中，开始加热并搅拌，同时通入氮气，待温度达到170～190℃时停止加热和通氮，保持该温度下反应2～4h，且观察不再有水生成后停止反应，得到三咪唑啉产物。