CN102051622A - 碳钢酸化缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳钢酸化缓蚀剂，由以下组分的质量比组成：曼尼希碱43～65％，喹啉季铵盐15～37％，表面活性剂10～32％，乙醇或甲醇10～32％。本发明的使用温度可达140℃，适用的酸液可以为15％盐酸或混合酸体系(12％盐酸+3％乙酸)。本发明既能在高温下使用效果好，又能有效防止点蚀产生，对环境污染又较小。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域中的一种酸液缓蚀剂，特别是涉及一种碳钢用对环境低污染的碳钢酸化缓蚀剂。
背景技术
油井酸化是把盐酸、土酸或其他酸液注入地层中，通过对岩石的溶蚀作用，扩大油层岩石的渗透通道，以恢复或增加地层渗透率，以达到油气田增产。酸化过程中所使用的酸液对管线和设备都有严重的腐蚀，尤其是会对钢材表面产生大量点蚀，大大缩短了管线和设备的使用寿命。因此，在油井酸化时，必须采用有效的缓蚀剂。
目前在油气田开发过程中遇到的超深井、超高压气井不断增多，对缓蚀剂的使用要求越来越高，不仅要求使用温度高，还要求不能对环境有很大的伤害。而目前一般的酸化缓蚀剂在高温下单独使用时效果很差，钢材表面点蚀较严重，不能满足油井高温酸化的要求。所以高温缓蚀剂一般由多组分复配组成，而缓蚀剂相互复配时所选择的丙炔醇、金属锑类等化合物，对环境污染严重。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种以喹啉季铵盐、曼尼希碱为主剂的碳钢用油田酸化缓蚀剂，本发明对环境污染很小。
本发明的目的是以下述方式实现的：一种碳钢酸化缓蚀剂，由以下组分的质量比组成：曼尼希碱43～65％，喹啉季铵盐15～37％，表面活性剂10～32％，乙醇或甲醇10～32％。
表面活性剂是OP-10或OP-15之一。
加入缓蚀剂总质量的3％～5％的碘化亚铜。
本发明的使用温度可达140℃，适用的酸液可以为15％盐酸或混合酸体系(12％盐酸+3％乙酸)。本发明既能在高温下使用效果好，又能有效防止点蚀产生，对环境污染又较小。
附图说明
图1是试验5结束后P110钢照片。
图2是试验10结束后P110钢照片。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明，本发明给出了下述5个实施例，见表1；但是，这些实施例并不是用来以任何方式限制本发明的范围。
一种碳钢酸化缓蚀剂，由以下的组分质量比组成：曼尼希碱43～65％，喹啉季铵盐15～37％，表面活性剂10～32％，乙醇或甲醇10～32％。
上述表面活性剂是OP-10或OP-15之一。
本发明根据需要还可以加入缓蚀剂总重量的3％～5％的碘化亚铜。
表格1 高温酸化缓蚀剂实施例配方表(质量百分比)
| 实施例 | 曼尼希碱 | 喹啉季铵盐 | OP-15 | 乙醇 | 碘化亚铜 |
| 实施例1 | 45 | 25 | 10 | 20 | 0 |
| 实施例2 | 50 | 20 | 10 | 20 | 0 |
| 实施例3 | 55 | 15 | 10 | 20 | 0 |
| 实施例4 | 50 | 20 | 10 | 17 | 3 |
| 实施例5 | 50 | 20 | 10 | 15 | 5 |
本发明中的喹啉季铵盐由喹啉和氯化苄按摩尔比为喹啉∶氯化苄＝1∶1合成，合成方法为将两种试剂和二甲苯溶剂混合，不断加热，在144℃左右冷凝回流24小时后，减压蒸馏出二甲苯，剩下的暗红色黏稠状液体为喹啉季铵盐成品。
本发明中的曼尼希碱由苯胺、环己酮和甲醛水溶液为原料按摩尔比分别为苯胺∶环己酮∶甲醛＝1∶1∶1.1合成，其合成方法是先将苯胺和等摩尔的36.5％的盐酸水溶液混合搅拌，然后待冷却至室温后，加入环己酮和甲醛水溶液到反应釜中，控制反应温度在60℃左右，反应16～20小时后将反应产物温度降至室温，静置一段时间，待溶液分层后，取出曼尼希碱层，干燥后得到曼尼希碱成品。
本发明缓蚀剂的制备方法是：先向乙醇中加入表面活性剂，再加入合成的曼尼希碱，最后加入喹啉季铵盐。搅拌均匀后即可。
本发明缓蚀剂的使用方法是：直接向酸化液中加入重量比为1％～3％的缓蚀剂，搅拌均匀即可。根据需要还可以向酸化液中加入碘化亚铜。
通过试验模拟具体说明本发明的效果。试验根据SY/T 5404-1996标准进行，将实施例1至实施例5中所合成的5种高温酸化缓蚀剂，在温度：140℃，压力：16MPa下进行试验，试验时间：4h。试样：P110碳钢，酸化液：15％盐酸水溶液以及混合酸(15％盐酸+3％乙酸)。高温高压试验结束后计算试样腐蚀速率，按照石油天然气行业标准SY/T5404-1996的要求，给出了实施例所达到的等级，见表2。
共10组高温高压模拟试验结束后，P110试样表面均未见点蚀坑。其中实施例5效果最好，实施例5在两种不同酸液腐蚀环境试验结束后P110试样图片见图1与图2。说明本发明所提供的实施例在本试验环境下能有效防止了P110钢表面点蚀的产生，缓蚀效果突出。
表格2 高温高压试验数据
| 试验2 | 15％盐酸+3.0％实施例2 | 35.32 | 一级 |
| 试验3 | 15％盐酸+3.0％实施例3 | 43.34 | 二级 |
| 试验4 | 15％盐酸+3.0％实施例4 | 32.90 | 一级 |
| 试验5 | 15％盐酸+3.0％实施例5 | 30.17 | 一级 |
| 试验6 | 混合酸(15％盐酸+3％乙酸)+3.0％实施例1 | 41.23 | 二级 |
| 试验7 | 混合酸(15％盐酸+3％乙酸)+3.0％实施例2 | 38.65 | 一级 |
| 试验8 | 混合酸(15％盐酸+3％乙酸)+3.0％实施例3 | 48.81 | 二级 |
| 试验9 | 混合酸(15％盐酸+3％乙酸)+3.0％实施例4 | 35.25 | 一级 |
| 试验10 | 混合酸(15％盐酸+3％乙酸)+3.0％实施例5 | 31.31 | 一级 |
Claims (3)
1.一种碳钢酸化缓蚀剂，由以下组分的质量比组成：曼尼希碱43～65％，喹啉季铵盐15～37％，表面活性剂10～32％，乙醇或甲醇10～32％。
2.如权利要求要求1所述的碳钢酸化缓蚀剂，其特征在于：表面活性剂是OP-10或OP-15之一。
3.如权利要求1所述的碳钢酸化缓蚀剂，其特征在于：加入缓蚀剂总质量的3％～5％的碘化亚铜。
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