專利名稱:一種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于金屬防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域,涉及ー種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑及其制備方法。
背景技術(shù):
油井酸化エ藝又稱酸處理工藝,是指采用機械方法將一定量的酸液從地面經(jīng)油井注入到地層中,由于酸液可溶解掉井底附近地層中的堵塞物質(zhì),如泥漿堵塞物,溶蝕地層巖石中的某些組分,使地層孔隙和裂縫擴大、溝通,地層原油流通道増大,地層原油流動阻カ下降,從而達到增產(chǎn)的目的。然而酸液對金屬管線設(shè)備及井下油管柱都有較強的腐蝕性,常發(fā)生地上酸化設(shè)備受損、井下油管柱嚴重腐蝕及脫扣掉油管等事故,嚴重影響了原油的正常生產(chǎn)。緩蝕劑是ー種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境(介質(zhì))中,防止和減緩腐蝕的化·學(xué)物質(zhì)或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物。緩蝕劑由于具有用量少、施工エ藝簡便、不需要特殊的附加設(shè)備(如電化學(xué)保護)等優(yōu)點而備受人們的喜愛。在酸化施工過程中,就是靠向酸液中添加酸化緩蝕劑而抑制酸液對井下管柱的腐蝕。隨著鉆井エ藝的發(fā)展和米油技術(shù)的進步,大量深井、超深井(7000米以上)和極深井(15000米以上)投入開發(fā),酸化措施逐年増加,對酸化用緩蝕劑的性能提出的要求也更高。研究開發(fā)出用于地層溫度160°C以上、低傷害、耐高溫的酸化緩蝕劑越來越迫切。國內(nèi)外現(xiàn)在常用的高溫緩蝕劑在高溫濃酸(160°C以上,20% HCL)環(huán)境中易出現(xiàn)結(jié)焦、分層、溶解分散性不夠穩(wěn)定、緩蝕劑的加入量大、成本高、油管鋼腐蝕速度大、緩蝕效率差等缺點,另外還可能在地層中形成成淀,造成地層傷害。因此,市場上迫切急需ー種添加量少、成本低廉、在酸液中穩(wěn)定均勻分散、腐蝕速度小、能夠耐160°C以上高溫、性能優(yōu)良的油氣井高溫酸化緩蝕劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕齊 。本發(fā)明的另ー目的是提供該含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的制備方法。本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,含有如下重量比的組分組分I :丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶剤=(I 50) (O 25) (I 25) (O 10) (O 10) (O 20) (O 20) (6 25) (15 70);其中所述的組分I選自氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽或氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽中的ー種或多種。所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽通過如下方法制備氯化芐和吡啶、吡啶衍生物或者釜殘的吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種在120°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;其中,氯化芐與吡啶、吡啶衍生物或者吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種的重量比為I : (I I. 5)。所述的吡啶衍生物選自2-甲基吡唆、4-甲基吡唆,2,3_ ニ甲基吡唆,2,4_ ニ甲基吡唆,2,5-ニ甲基吡唆,2,6-ニ甲基吡唆,3,4-ニ甲基吡唆,3,5-ニ甲基吡唆,2,4,6-三甲基吡唆,2,3,5-三甲基吡啶。所述的釜殘的吡啶衍生物的混合物為截取煤焦油或者合成吡啶的180°C以上的餾分。所述的氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽通過如下方法制備氯化芐和エ業(yè)喹啉在130°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;其中,氯化芐エ業(yè)喹啉的重量比為I : (I I. 8)。所述的表面活性劑選自0-15、0-25、0P-10、0P-8。所述的溶劑選自甲醇、こ醇、異丙醇、或其混合物。本發(fā)明所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的制備方法,包含如下步驟(I)制備氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽氯化芐和吡啶、吡啶衍生物或者釜殘的吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種在120°C 180°C下反應(yīng)3 8小吋,制得所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;其中,氯化芐和吡啶或者吡啶衍生物或者吡啶衍生物的混合物的重量比為I : (I I. 5);或者,制備氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽氯化芐和エ業(yè)喹啉在130°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;其中,氯化芐エ業(yè)喹啉的重量比為I : (I I. 8);(2)取氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽或者氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽中的ー種或多種作為組分1,與丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶劑按照如下重量比混合制備得到所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑組分I :丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶剤=(I 50) (O 25) (I 25) (O 10) (O 10) (O 20) (O 20) (6 25) (15 70)。所述的吡啶衍生物選自2-甲基吡唆、4-甲基吡唆,2,3_ ニ甲基吡唆,2,4_ ニ甲基吡唆,2,5-ニ甲基吡唆,2,6-ニ甲基吡唆,3,4-ニ甲基吡唆,3,5-ニ甲基吡唆,2,4,6-三甲基吡啶,2,3,5-三甲基吡啶;所述的釜殘的吡啶衍生物的混合物為截取煤焦油或者エ業(yè)合成吡啶釜180°C以上的餾分;所述的表面活性劑選自0-15、0-25、0P-10、0P-8 ;所述的溶劑選自甲醇、こ醇、異丙醇、或其混合物。有益效果本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中高溫緩蝕劑在高溫濃酸(160°C以上,20% HCL)環(huán)境中易出現(xiàn)結(jié)焦、分層、溶解分散性不夠穩(wěn)定、緩蝕劑的加入量大、成本高、油管鋼腐蝕速度大、緩蝕效率差等缺點,提供了 ー種新型含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑。該緩沖劑添加量少、成本低廉、在酸液中穩(wěn)定均勻分散、腐蝕速度小、能夠耐160°C以上高溫、性能優(yōu)良。在酸液中加入O. 5% 2. 5% (wt)本發(fā)明含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,可使腐蝕速率遠低于國家一級標(biāo)準。本發(fā)明提供的制備該高溫含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的方法,其中重要組分的原料來源廣泛、合成路線簡単,合成條件不苛刻,使含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的制備成、本大幅降低,更適宜大規(guī)模エ業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用。
具體實施例方式實施例I氯化芐及常壓下エ業(yè)合成吡啶釜殘180°C以上的餾分按照重量比I : I的比例加入反應(yīng)釜中,在160°C下反應(yīng)4小時,制得氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;制備的氯化N-芐基-R吡啶季銨鹽、丙炔醇、甲醛、碘化鉀、三氯化銻、0-15、甲醇按重量比40 5 5 I 15 15 19,攪拌均勻后得到緩蝕劑A。實施例2氯化芐、エ業(yè)喹啉按照重量比I : I的比例加入反應(yīng)釜中,在160°C下反應(yīng)4小時,制得氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;制備的氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽、丙炔醇、甲醛、碘化 鉀、三氧化ニ銻、0-15、甲醇按重量比為40 5 5 I 15 15 19,攪拌均勻后得到緩蝕劑B。實施例3取實施例I和實施例2中制得氯化N-芐基-R吡啶季銨鹽和氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽(實施例I制備)、氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽(實施例2制備)、丙炔醇、甲醛、碘化鉀、三氧化ニ銻、0-15、甲醇按重量比為20 20 5 5 I 15 15 19,攪拌均勻后得到緩蝕劑C。實施例4氯化芐與2-甲基吡唆、4-甲基吡唆,2,3_ ニ甲基吡啶及2,4_ ニ甲基吡啶的混合物(2-甲基吡啶4-甲基吡啶2,3_ニ甲基吡啶2,4_ニ甲基吡啶的質(zhì)量比I : I : I : I)按照重量比I : I. 5的比例加入反應(yīng)釜中,在160°C下反應(yīng)4小時,制得氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;制備的氯化N-芐基-R吡啶季銨鹽、丙炔醇、甲醛、碘化鉀、三氯化銻、0P-8、甲醇按重量比45 10 15 5 10 10 30,攪拌均勻后得到緩蝕劑D。實施例5氯化芐與2,5_ ニ甲基吡啶、3,5_ ニ甲基吡啶的混合物(2,5_ ニ甲基吡啶3,5-ニ甲基吡啶的質(zhì)量比2 I)按照重量比I : 1.2的比例加入反應(yīng)釜中,在160°C下反應(yīng)4小時,制得氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;制備的氯化N-芐基-R吡啶季銨鹽、丙炔醇、甲醛、烏洛托品、碘化鉀、三氯化ニ銻、三氯化銻、0P-10、甲醇按重量比35 25 10 9 8 10 10 20 50,攪拌均勻后得到緩蝕劑E。實施例6為了檢驗本發(fā)明的緩蝕效果,取上述實施例I 5所得到的緩沖劑產(chǎn)品,按照標(biāo)準SY-T5405-1996《酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標(biāo)》對其緩蝕性能進行評價,結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是含有如下重量比的組分組分I :丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶剤=(I 50) (O 25) (I 25) (O 10) (O 10) (O 20) (O 20) (6 25) (15 70);其中所述的組分I選自氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽或氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽中的ー種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽通過如下方法制備氯化芐和吡啶、吡啶衍生物或者釜殘的吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種在120°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;其中,氯化芐與吡啶、吡啶衍生物或者吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種的重量比為I : (I I. 5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的吡啶衍生物選自2-甲基吡啶、4-甲基吡唆,2,3-ニ甲基吡啶,2,4-ニ甲基吡啶,2,5-ニ甲基吡啶,2,6_ ニ甲基吡唆,3,4-ニ甲基吡唆,3,5-ニ甲基吡唆,2,4,6-三甲基吡唆,2,3,5-三甲基吡啶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的釜殘的吡啶衍生物的混合物為截取煤焦油或者エ業(yè)合成吡啶釜180°C以上的餾分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽通過如下方法制備氯化芐和エ業(yè)喹啉在130°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;其中,氯化芐エ業(yè)喹啉的重量比為I : (I I.8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的表面活性劑選自 0-15、0-25、0P-10、0P-8。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,其特征是所述的溶劑選自甲醇、こ醇、異丙醇、或其混合物。
8.權(quán)利要求I所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的制備方法,其特征是包含如下步驟 (1)制備氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽氯化芐和吡啶、吡啶衍生物或者釜殘的吡啶衍生物的混合物中的ー種或多種在120°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽;其中,氯化芐和吡啶或者吡啶衍生物或者吡啶衍生物的混合物的重量比為I : (I I. 5);或者,制備氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽氯化芐和エ業(yè)喹啉在130°C 180°C下反應(yīng)3 8小時,制得所述的氯化N-芐基-R-喹啉季銨鹽;其中,氯化芐エ業(yè)喹啉的重量比為I : (I I. 8); (2)取氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽或者氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽中的一種或多種作為組分1,與丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶劑按照如下重量比混合制備得到所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑組分I :丙炔醇甲醛烏洛托品碘化鉀三氧化ニ銻三氯化銻表面活性劑溶剤=(I 50) (O 25) (I 25) (O 10) (O 10) (O 20) (O 20) (6 25) (15 70)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑的制備方法,其特征是所述的吡啶衍 生物選自2-甲基吡啶、4-甲基吡啶,2,3-ニ甲基吡啶,2,4-ニ甲基吡啶,2,5-ニ甲基吡 啶,2,6-ニ甲基吡啶,3,4-ニ甲基吡啶,3,5-ニ甲基吡啶,2,4,6-三甲基吡啶,2,·3,5-三甲基吡啶;所述的釜殘的吡啶衍生物的混合物為截取煤焦油或者エ業(yè)合成吡啶釜180°C以上的餾分;所述的表面活性劑選自0-15、0-25、0P-10、0P-8 ;所述的溶劑選自甲醇、こ醇、異丙醇、或其混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑及其制備方法。該酸化緩蝕劑,含有如下重量比的組分組分1∶丙炔醇∶甲醛∶烏洛托品∶碘化鉀∶三氧化二銻∶三氯化銻∶表面活性劑∶溶劑=(1~50)∶(0~25)∶(1~25)∶(0~10)∶(0~10)∶(0~20)∶(0~20)∶(6~25)∶(15~70);所述組分1選自氯化N-芐基-R-吡啶季銨鹽或氯化-N-芐基-R-喹啉季銨鹽中的一種或多種。該緩沖劑添加量少、成本低廉、在酸液中穩(wěn)定均勻分散、腐蝕速度小、能夠耐160℃以上高溫、性能優(yōu)良。在酸液中加入0.5%~2.5%本發(fā)明含氮雜環(huán)類季銨鹽酸化緩蝕劑,可使腐蝕速率遠低于國家一級標(biāo)準。
文檔編號C09K8/54GK102676140SQ201210126930
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者陳兆喜 申請人:南京華洲新材料有限公司