專利名稱：一種適用于140-180℃地層酸化的緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)過程中，特別是增產(chǎn)措施中適用于高溫地層酸化改造的緩蝕劑。
背景技術(shù)：
酸化是改造含碳酸鹽巖低滲透儲層的重要措施，該措施通過向儲層注入高濃度的酸液，酸液溶蝕儲層巖石中能與酸液反應(yīng)的成分，在地層形成油氣能順利流動的刻蝕通道，增加地層的滲透性，從而提高油氣井的產(chǎn)量。由于酸化過程中注入的是高濃度酸液，地面上的金屬設(shè)備和井下的管柱可能因此發(fā)生電化學反應(yīng)引起腐蝕，這些腐蝕行為會對設(shè)備和管柱造成嚴重的傷害，從而對安全生產(chǎn)產(chǎn)生隱患。從反應(yīng)動力學理論可以知道，隨著溫度的升 高，化學反應(yīng)速度越快，因而地層溫度越高，越對緩蝕劑有更高的要求。目前各大油田開發(fā)的主要儲層溫度在140°C，隨著鉆探技術(shù)的發(fā)展，越來越多的深儲層被鉆探，鉆遇的儲層溫度也超過了 140°C，最高的達到了 200°C，在對這些儲層的酸化改造中首先要解決的難題就是在140°C以上地層能有效發(fā)揮抑制金屬腐蝕的緩蝕劑。現(xiàn)有的緩蝕劑主要為曼尼希堿類和咪唑啉季銨鹽類，曼尼希堿類緩蝕劑已經(jīng)在油田現(xiàn)場應(yīng)用了多年，該類緩蝕劑對120°C以下地層的酸化改造具有很好的緩蝕效果，但對超過120°C的儲層現(xiàn)場應(yīng)用效果顯示較差；咪唑啉季銨鹽類緩蝕劑最高能用于160°C的儲層，但是咪唑啉類緩蝕劑合成較困難，而且脫吸附嚴重，使用量較大，成本較高。由于目前油氣田增產(chǎn)改造過程中，面臨的地層溫度越來越高，為了保護井下管柱和設(shè)備，亟需適用于高溫地層酸化改造的緩蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種適用于140-180°C地層酸化的緩蝕劑，該緩蝕劑在140-180°C的環(huán)境下能保持較好的穩(wěn)定性，發(fā)揮較好的緩蝕作用，能滿足油氣田酸化140-180°C高溫地層的需要，并通過動態(tài)腐蝕測定，該緩蝕劑對金屬的腐蝕速率滿足行業(yè)標準的一級指標，切實起到保護井下設(shè)備和管柱的作用。為達到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。一種適用于140_180°C地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量％的噻唑衍生物，10-20重量％的有機胺，5-10重量％的非離子表面活性劑和40-55重量％的溶劑組成。所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物。所述有機胺為以下分子式的胺類其中一種、兩種或兩種以上混合物CnH2n+1NH2*(CnH2n+1)2NH 其中 n=12_18，C6H5 (CH2) nNH2 其中 n=l_3。所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，二壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基聚氧乙烯醚中的一種、兩種或兩種以上混合物。所述脂肪醇聚氧乙烯醚為工業(yè)品，是一種非純凈物，主要分子式為RO- (CH2CH2O) n-H, R是C原子數(shù)為12-14的烷基，n=4_5。所述溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇中的一種、兩種或兩種以上混合物。以上所述原料均為市售。本發(fā)明緩蝕劑的制備方法為先在反應(yīng)釜中加入40-55重量％的溶劑，再加入20-30重量％的噻唑衍生物和10-20重量％的有機胺，在70-90°C條件下攪拌3_5h，最后加入5-10重量％的表面活性劑，攪拌混合均勻，即得高溫緩蝕劑。
本發(fā)明緩蝕劑的工作機理如下噻唑衍生物和有機胺能通過分子中的雜原子吸附到鋼材表面，隔離酸與鋼材，從而起到保護鋼材的作用；發(fā)明中的表面活性劑起到浸潤鋼材表面的作用，使噻唑衍生物和有機胺能很好的吸附在鋼材表面；發(fā)明中的噻唑衍生物和有機胺水溶性較差，所以選用醇類作為溶劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，目前油氣田酸化緩蝕主要是針對140°C以下地層，能滿足140°C以上地層酸化的緩蝕劑報道很少，已報道的這類緩蝕劑主要成分以咪唑啉衍生物和炔醇衍生物為主，這些緩蝕劑存在合成困難，合成收率較低的問題。本發(fā)明能滿足油氣田140-180°C高溫地層酸化保護管柱和井下設(shè)備的需要，而且制備發(fā)明緩蝕劑的原料易得，生產(chǎn)設(shè)備要求不高，生產(chǎn)流程簡單，生產(chǎn)過程無損耗。
具體實施例方式一、緩蝕劑的制備(以下物質(zhì)份數(shù)均為重量份)實施例I在反應(yīng)釜中加入40份的乙醇，再加入30份2-甲氧基噻唑和20份十八胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，即得高溫緩蝕劑。實施例2在反應(yīng)釜中加入10份的甲醇和40份乙醇，再加入25份噻唑_4_甲醛和15份芐胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份辛基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例3在反應(yīng)釜中加入10份的甲醇，20份乙醇和25份異丙醇，再加入15份2_氨基-4-(對甲苯基)噻唑和10份2-甲氧基噻唑以及10份苯乙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入10份脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例4在反應(yīng)釜中加入25份乙醇和20份異丙醇，再加入30份2_氨基_4_(對甲苯基)噻唑和10份十四胺和10份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例5在反應(yīng)釜中加入30份甲醇和20份異丙醇，再加入25份2_氨基_4_(對甲苯基)噻唑和10份十二胺和5份苯丙胺,在70-90°C條件下攪拌4h,最后加入5份十二燒基聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例6在反應(yīng)釜中加入26份甲醇和20份乙醇，再加入29份2-氨基-4-(對甲苯基)噻唑和10份十六胺和5份十五胺,在70-90°C條件下攪拌4h,最后加入10份二壬基酹聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例7在反應(yīng)釜中加入25份甲醇和15份異丙醇，再加入18份噻唑-4-甲醛和17份2_甲氧基噻唑以及10份壬胺和5份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份辛基酚聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。實施例8在反應(yīng)釜中加入25份甲醇和20份異丙醇，再加入30份噻唑_4_甲醛和10份壬胺和5份苯丙胺，在70-90°C條件下攪拌4h，最后加入5份脂肪醇聚氧乙烯醚和5份二壬基酚聚氧乙烯醚，攪拌均勻，既得高溫緩蝕劑。二、緩蝕劑的緩蝕效果測試 依據(jù)標準SY/T5405-1996規(guī)定的動態(tài)方法測試發(fā)明緩蝕劑的緩蝕性能，結(jié)果如表
I。測試結(jié)果顯示本發(fā)明緩蝕劑在140°C，160°C和180°C下對金屬的腐蝕速度滿足標準SY/T5405-1996規(guī)定的指標中的一級指標。表I實施例的腐蝕速度測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種適用于140-180°C地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量％的噻唑衍生物，10-20重量％的有機胺，5-10重量％的非離子表面活性劑和40-55重量％的溶劑組成。
2.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物。
3.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述有機胺為以下分子式的胺類其中一種、兩種或兩種以上混合物CnH2n+1NH2 或(CnH2n+1) 2NH 其中 n=12-18，C6H5 (CH2) nNH2 其中 η=I-3。
4.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，二壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基聚氧乙烯醚中的一種、兩種或兩種以上混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的緩蝕劑，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的主要分子式為RO- (CH2CH2O) n-H，R 是 C 原子數(shù)為 12-14 的烷基，η=4_5。
6.如權(quán)利要求I所述的緩蝕劑，其特征在于，所述溶劑為甲醇，乙醇，異丙醇中的一種、兩種或兩種以上混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于140-180℃地層酸化的緩蝕劑，由20-30重量%的噻唑衍生物，10-20重量%的有機胺，5-10重量%的表面活性劑和40-55重量%的溶劑組成。所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(對甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一種、兩種或兩種以上混合物，所述表面活性劑為非離子表面活性劑，所述溶劑為醇類。該緩蝕劑的噻唑衍生物和有機胺通過分子中的雜原子吸附到鋼材表面，隔離酸與鋼材，起到保護鋼材的作用。本發(fā)明在140-180℃的環(huán)境下能保持較好的穩(wěn)定性，滿足油氣田酸化140-180℃高溫地層的需要，本發(fā)明對金屬的腐蝕速率滿足行業(yè)標準的一級指標，切實起到了保護井下設(shè)備和管柱的作用。
文檔編號C09K8/74GK102827596SQ20121033725
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者王世彬, 郭建春, 張藝耀, 何樂, 茍興豪, 王浩儒 申請人:西南石油大學