[发明专利]一种高温酸化缓蚀剂

说明书

本发明公开了一种高温酸化缓蚀剂，属于油气田开采防腐技术领域，该缓蚀剂包括组分缓蚀主剂、辅剂A和辅剂B。缓蚀主剂、辅剂A、辅剂B的质量比为10:3:1。将缓蚀主剂、辅剂A和辅剂B混合形成缓蚀剂，使用时用乙醇溶解成缓蚀剂溶液。缓蚀主剂的制备方法是：将氰基胍、4‑(((4‑氯吡啶‑2‑基)氧基)甲基)苯甲腈以及氢氧化钾在溶剂乙二醇单乙醚中，120℃条件下反应2小时，生成产物6‑(4‑(((4‑氯吡啶‑2‑基)氧基)甲基)苯甲腈)1,3,5‑三嗪‑2,4,二胺，即为缓蚀主剂。辅剂B由原料N，N‑二甲基胺、草酸在催化剂存在下，温度90℃反应6h制成。本发明的缓蚀剂在高温酸化环境下，具有溶解性好、吸附位点较多、缓蚀效率高、毒性小等优点。

技术领域

本发明涉及油气田开采防腐技术领域，尤其是一种新型环保的高温酸化缓蚀剂。

背景技术

作为提高油气井单井产能的重要手段，酸化作业仍将会在深层、超深层油气藏开发中得到规模应用，但在高温、高酸液浓度(盐酸浓度20％)的条件下，酸液对井下管柱的腐蚀风险将会大幅提升，最常用的解决办法就是加入缓蚀剂。

缓蚀剂又被称为腐蚀抑制剂，是一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中，可以预防或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。缓蚀剂具有成本低，操作简单，见效快，并适合长期使用等特点。它作为一种经济、有效且通用性强的金属腐蚀控制方法，是油田系统中最常用的防护措施之一。国内外在开发和研究酸化缓蚀剂方面做了大量的工作，但对于适用于高温浓酸的高性能酸化缓蚀剂的报道极少，常用的酸化缓蚀剂产品在实际应用中仍存在缓蚀效率不高、配伍性差、易沉淀、易分层等缺点，难以有效满足恶劣酸化工况井下管柱腐蚀防护的需要。而且油藏改造领域现今使用的大部分高温酸化缓蚀剂存在溶解性差、易结焦等缺点，而且常用的复合型高温酸化缓蚀剂主要是炔醇类缓蚀剂，炔醇类物质虽然大大提高了产品的抗腐蚀性能，但具有价格昂贵，剧毒等缺点。因此，研究提高酸化缓蚀剂性能指标对于实现井下管线等设备有效防腐尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有缓蚀剂在高温酸化环境下存在的上述不足，提供一种使用高温酸化环境下的缓蚀剂。

本发明提供的高温酸化缓蚀剂，其由缓蚀主剂、辅剂A和辅剂B组成。所述缓蚀主剂、辅剂A、辅剂B的质量比为10:3:1。将缓蚀主剂、辅剂A和辅剂B混合形成缓蚀剂，使用时用乙醇溶解成缓蚀剂溶液。

其中，所述缓蚀主剂的制备方法是：将氰基胍、4-(((4-氯吡啶-2-基)氧基)甲基)苯甲腈以及氢氧化钾在溶剂乙二醇单乙醚中，120℃条件下反应2小时，生成产物6-(4-(((4-氯吡啶-2-基)氧基)甲基)苯甲腈)1,3,5-三嗪-2,4,二胺，即为缓蚀主剂。缓蚀主剂的分子结构式如下：

所述辅剂A的制备方法是：卤代α-氨基酮与硫代碳酰肼在150℃条件下缩合反应1h，生成中间体1，中间体1经过亚硝酸钠的氧化反应生成中间体2，中间体2在过量盐酸中经过分子内部的偶联反应，生成6-氨基-7H-四唑并[5，1-b][1，3，4]-噻二嗪，即为辅剂A。辅剂A的分子结构式如下：

所述辅剂B作为高温增效剂。辅剂B由原料N，N-二甲基胺、草酸在催化剂CGP-1存在下，温度90℃反应6h制成。N，N-二甲基胺、草酸、催化剂的摩尔比为2∶6∶3。

所述高温增效剂是通过与缓蚀主剂的协同效应来增强缓蚀效果，它是通过改变钢片表面的物理状态或化学键，同时通过高温、酸性条件的水解作用与部分缓蚀主剂形成络合物，进一步增强缓蚀剂在铁表面的吸附作用，同时，因为高温增效剂为小分子，也可以填补大分子缓蚀剂膜的空隙，使膜更加致密，从而提高在高温条件下的缓蚀效果。

缓蚀剂吸附在金属表面形成缓蚀剂膜从而达到缓蚀效果的原理如下：