一种咪唑啉缓蚀剂及其制备方法及应用与流程

1.本发明属于油田酸化压裂和油气井运输领域，具体涉及一种咪唑啉缓蚀剂及其制备方法及应用。


背景技术：

2.目前，国内外油田经过不断的开采，出油率逐渐降低，大量深层低渗透油藏被发现并开采，酸化时均匀布酸困难，但油气田都需要依靠酸化压裂施工，利用酸对岩石胶结物或地层空隙、岩缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复会提高地层空隙和裂缝的渗透性。从而使油气井或注水井增产的一种工艺，缓蚀剂的作用主要是抑制油气井的腐蚀,所以在油气井防腐蚀工作中得到了广泛的应用.具体而言,主要是将油气流阻力降低的同时将地层的渗透率提升.但是在油气井中注入酸类物质之后,容易形成管道爆裂等方面的安全隐患,为强化对其的处理,就需要强化酸化缓蚀剂的应用.因此,缓蚀剂的研发升级必不可少；
3.目前市场上主流的缓蚀剂主要为喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、醛酮胺缩合物等，其有毒有害物质含量高，对环境污染较为严重，且生产工艺较为复杂，不符合节能环保的绿色理念，并且其通用性不强，酸化和油气井缓蚀剂不能通用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种咪唑啉缓蚀剂及其制备方法及应用，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种咪唑啉缓蚀剂，按照质量百分比缓蚀剂包括以下组成部分：
[0007][0008][0009]
进一步的，按照质量百分比缓蚀剂的组成部分为：
[0010][0011]
进一步的，一种咪唑啉缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]
步骤1：加入油酸和三乙烯四胺进行混合，得到咪唑啉缓蚀剂中间体；
[0013]
步骤2：然后将咪唑啉中间体和氯化苄进行季胺化，得到咪唑啉缓蚀剂主剂。
[0014]
步骤3：将得到的咪唑啉缓蚀剂主剂和苯甲酸钠以及苯乙基酚聚氧乙烯醚和水混合得到咪唑啉缓蚀剂成品。
[0015]
进一步的，步骤1中混合条件为：温度120
‑
130℃，转速150
‑
200r/min，反应3小时。
[0016]
进一步的，步骤2中季胺化条件为：在80
‑
90℃反应1小时。
[0017]
进一步的，在进行季胺化反应前，将咪唑啉缓蚀剂中间体中的水分一次性蒸馏出来，并缓慢升温到180度左右进行环化反应，约两小时反应完成得到咪唑啉缓蚀剂中间体。
[0018]
进一步的，步骤2中季胺化反应时添加表面活性剂和水。
[0019]
进一步的，一种咪唑啉缓蚀剂的应用，咪唑啉缓蚀剂应用于油气井中，测定缓蚀率。
[0020]
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
[0021]
本发明将咪唑啉缓蚀剂主体进行进一步改造，引入亲水基团，进行季胺化反应，与氯化苄反应，生成咪唑啉季铵盐类缓蚀剂，再与其它增效剂复配。增效剂与缓蚀剂相辅相成，对缓蚀剂性能有很大提升。
[0022]
本发明使用的苯乙基酚聚氧乙烯醚具有高浊点，超强乳化性能等特点，且容易降解，对环境友好；
[0023]
本发明为了改善其水溶性，需要引入亲水基。对咪唑啉缓蚀剂进行季胺化，可大幅提高其水溶性，并且缓蚀效果有很大提升。
[0024]
本发明咪唑啉主剂采用的合成方法较为简单，克服了传统咪唑啉制备时必须使用甲苯等有毒物质作为携水剂的缺点，而且季胺化以后水溶性大幅提升，可降低表面活性剂的使用量。
[0025]
本发明合成的咪唑啉缓蚀剂主剂中添加少量直链烷基苯磺酸钠可提高其水溶性的同时有延缓在油气井中腐蚀的作用，并添加适量硫脲，复配的咪唑啉缓蚀剂可应用于油气井中，通过不同条件下测定其缓蚀率，均具有极高的缓蚀性能。
具体实施方式
[0026]
一种咪唑啉缓蚀剂，按照质量百分比所述缓蚀剂包括以下组成部分：
[0027]
酸化方面
[0028][0029]
步骤1：加入油酸和三乙烯四胺，温度120
‑
130℃，转速150
‑
200r/min,反应约3小时即可得到咪唑啉缓蚀剂中间体。
[0030]
步骤2：然后将咪唑啉中间体和氯化苄在80
‑
90℃反应1小时进行季胺化,得到咪唑啉缓蚀剂主剂。
[0031]
步骤3：将得到的咪唑啉缓蚀剂主剂和苯甲酸钠以及苯乙基酚聚氧乙烯醚和水混合即可得到咪唑啉缓蚀剂成品。
[0032]
原料配比实例
①
：
[0033][0034]
原料配比实例
②
[0035][0036]
原料配比实例
③
[0037][0038]
所选用的苯乙基酚聚氧乙烯醚具有高浊点，超强乳化性能等特点，且容易降解，对环境友好。
[0039]
包含以下步骤：
[0040]
(1)首先需要制作咪唑啉缓蚀剂，然后再与其它表面活性剂、增效剂复配。优点在于同时能适用与酸化和油气井两种不同的环境，具有较强的适用性。
[0041]
(2)加入合适量的油酸和三乙烯四胺，并添加少量水分，以及适量表面活性剂，以保证体系均一且不粘稠，使得反应容易进行。首先在低温下进行酰化反应，随着反应进行会有水生成，一次性蒸馏出体系中所有水分，并提升温度到180度左右进行环化反应，约两小时反应完成即可得到咪唑啉缓蚀剂。
[0042]
为了改善其水溶性，需要引入亲水基。对咪唑啉缓蚀剂进行季胺化，可大幅提高其水溶性，并且缓蚀效果有很大提升。
[0043]
加入合适量的油酸和三乙烯四胺，并添加少量水分，以及适量表面活性剂，以保证体系均一且不粘稠，温度控制在120
‑
130度。首先进行
[0044]
的是酰化反应，随着反应进行会有水生成，为了促进反应的正向进行，需要将体系中原有水分和反应产生的水分一次性蒸馏出来，并缓慢升温到180度左右进行环化反应，约两小时反应完成即可得到咪唑啉缓蚀剂，然后进行季胺化反应。加入预定量咪唑啉缓蚀剂和氯化苄，并添加适当表活和水，在80度左右进行季胺化反应，反应约1小时即可完后，得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂主剂。该主剂可通过与不同增效剂配伍，应用在酸化和油气井当中。
[0045]
克服了传统咪唑啉制备时必须使用甲苯等有毒物质作为携水剂的缺点，而且季胺化以后水溶性大幅提升，可降低表面活性剂的使用量。
[0046]
合成的咪唑啉缓蚀剂中添加少量苯乙基酚聚氧乙烯醚可提高其水溶性，添加甲酸钠作为缓蚀增效剂，即可得到酸化缓蚀剂，该缓蚀剂用于高低温中均有良好的缓蚀效果，依据sy/t 5405
‑
1996中的检测标准，该缓蚀剂在不同温度段均能达到一级标准。
[0047]
合成的咪唑啉缓蚀剂主剂中添加少量直链烷基苯磺酸钠可提高其水溶性的同时有延缓在油气井中腐蚀的作用，并添加适量硫脲，复配的咪唑啉缓蚀剂可应用于油气井中，通过不同条件下测定其缓蚀率，均具有极高的缓蚀性能。
[0048]
实施例：
[0049]
质量百分比所述缓蚀剂的组成部分为：
[0050]
酸化方面
[0051][0052]
所述缓蚀剂其性能测定如下：
[0053][0054]
所述缓蚀剂经过改进后缓蚀率有明显提升，并且季胺化以后水溶性增强，成本降低，并且缓蚀剂远远超过市面上同类产品。