CN105586595B - 一种缓蚀剂及其应用和一种油田注水井筒防腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缓蚀剂及其应用,该缓蚀剂含有至少一种含磷化合物和至少一种含氮化合物,所述含磷化合物选自亚磷酸和亚磷酸酯,所述含氮化合物选自咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉。本发明还公开了一种油田注水井筒防腐蚀方法,该方法包括将根据本发明的缓蚀剂送入油田注水井筒中。根据本发明的缓蚀剂,具有良好的缓蚀性能,即使是用于在高温高压下操作的构件,如油田注水井筒,也能有效地抑制腐蚀。根据本发明的缓蚀剂中的各组分的毒性低,是一种环境友好型产品。另外,根据本发明的缓蚀剂,组成简单,降低了现场操作的难度。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓蚀剂及其应用,本发明还涉及一种油田注水井筒防腐蚀方法。
背景技术
目前我国大部分油田已经进入中后期开发阶段,随着原油开采难度加大,大量使用蒸汽驱油提高采收率,注水井筒高温腐蚀问题日益突出,不仅使油井管线和配套设施严重腐蚀不能正常运行,而且堵塞油层孔隙,降低油层渗透率,严重影响油田的生产开发。
因此,开发能有效抑制注水井筒腐蚀的缓蚀剂成为研究热点。
CN1754991A公开了一种耐高温高压的缓蚀剂,其中有效成份与水的重量百分比为45:55,各成分占有效成分总重量的百分比为:7-15%的亚砷酸酐,5-11%的硫化亚砷,5-10%的乳化剂NP-10,30-50%的二邻苯酸脲,9-20%的烷基聚氧乙烯基醚,5-15%的六次甲基四胺。
CN101629072A公开了一种油田酸化高温缓蚀剂,包括主剂和助剂,所述主剂为N-苄基氯化喹啉,其结构通式为:
主剂与助剂的复配比例为:15-20%N-苄基氯化喹啉、5-10%乳化剂、3-5%丙炔醇、20-30%甲醛和35-57%乙醇,所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或其混合物。
CN1277241A公开了一种油田注水缓蚀剂,所述缓蚀剂包括:(A)70-80重量%咪唑啉季铵化衍生物,(B)5-10重量%炔醇,(C)3-5重量%碱金属碘化物1,(D)0.5-1重量%碱金属碘化物2,(E)10-20重量%溶剂,其中,炔醇为C3-C6醇,溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇或水;所述咪唑啉季铵化衍生物的结构通式为:
其中,R为C12-C20烷基或烯基。
CN102021583A公开了一种油井缓蚀剂,该缓蚀剂由以下组分组成:5-15重量%N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季铵盐,0-5重量%碳氢咪唑啉及其衍生物,10-20重量%三乙醇胺,0-5重量%尿素及55-85重量%溶剂,其中,N-烷氨基-2-全氟烷基咪唑啉季铵盐的分子结构如下式(1)和(2)所示,式(1)和式(2)中,R1为CF3-(CF2)n,n=3-11,R2为C1-10烷基、C2-10链烯基、C3-7环烷基或任意取代的芳基、芳烷基或芳杂基之一,
其中,n≥1;
其中,n≥1。
CN102167450A公开了一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂,由如下重量百分比的原料复配而成:5-20%2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷,15-30%聚马来酸,10-25%油酸基双环咪唑啉缓蚀剂,2-5%硫酸锌,3-10%亚硫酸钠,余量为去离子水。
CN102321464A公开了一种用于高含水期油井缓蚀阻垢剂,各组分重量比为:3.25-4.0%二邻甲基硫脲,12.5-13.5%乙二胺四亚甲基膦酸盐,8.0-8.5%十二烷基丁胺甲基硫醚,3.0-3.25%十四烷基三丁基氯化鏻,15.0-16.2%DN-3212丙烯酸、有机膦及磺酸共聚物,5.25-5.75%M-505A缓蚀剂,6.85-7.25%SL-2系列缓蚀阻垢剂,5.0-7.5%甲醇,3.4-3.75%乌洛托品,0.05-0.055%维生素A,其余为水。
尽管已经开发了一些用于注水井筒的缓蚀剂,但是已有的缓蚀剂的组成复杂,增加了现场操作的难度,并且一些成分对环境具有明显不利影响;而且,随着原油开采难度加大,大量使用蒸汽驱油提高采收率,对缓蚀剂耐高温高压性能的要求越来越高,要求缓蚀剂即使在200℃条件下仍能稳定发挥作用。因此,仍然需要开发具有更好的耐高温高压性能的缓蚀剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓蚀剂,该缓蚀剂组成简单,并且即使在高温高压下也具有良好的缓蚀性能。
尽管亚磷酸和亚磷酸酯以及咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉在单独使用时,均具有一定的缓蚀效果,但是在高温(如150℃以上温度)高压(如3MPa以上)下的缓蚀性能均不理想,例如:在压力为5MPa的条件下,亚磷酸和亚磷酸酯在150℃和200℃下的缓蚀率一般在50-70%之间,咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉在200℃下的缓蚀率甚至不足10%,很难满足在高温高压下操作构件(如油田注水井筒)的防腐蚀要求。本发明的发明人在研究过程中意外地发现:将亚磷酸和/或亚磷酸酯与咪唑啉型季铵盐和/或含有氧化乙烯取代基的喹啉组合使用,在高温高压环境下显示出良好的缓蚀性能。在此基础上完成了本发明。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种缓蚀剂,该缓蚀剂含有至少一种含磷化合物和至少一种含氮化合物,所述含磷化合物选自亚磷酸和亚磷酸酯,所述含氮化合物选自咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了根据本发明的缓蚀剂在金属构件防腐蚀中的应用。
根据本发明的第三个方面,本发明提供一种油田注水井筒防腐蚀方法,该方法包括将根据本发明的缓蚀剂送入油田注水井筒中。
根据本发明的缓蚀剂,将亚磷酸和/或亚磷酸酯与咪唑啉型季铵盐和/或含有氧化乙烯取代基的喹啉组合使用,显示出良好的缓蚀性能,即使是用于在高温高压下操作的构件,也能有效地抑制腐蚀。根据本发明的缓蚀剂能够取得上述效果的原因可能是:在将根据本发明的缓蚀剂施用于在高温高压下操作的金属构件时,亚磷酸和/或亚磷酸酯与咪唑啉季铵盐和/或具有氧化乙烯取代基的喹啉相互协同作用,能迅速在金属表面形成致密的反应膜,从而有效地抑制腐蚀。
根据本发明的缓蚀剂中的各组分的毒性低,是一种环境友好型产品。另外,根据本发明的缓蚀剂,组成简单,降低了现场操作的难度。
具体实施方式
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种缓蚀剂,该缓蚀剂含有至少一种含磷化合物和至少一种含氮化合物。本发明中,“至少一种”表示一种或两种以上。
根据本发明的缓蚀剂,所述含磷化合物选自亚磷酸和亚磷酸酯。
所述亚磷酸酯优选为亚磷酸烷基酯,可以为亚磷酸单烷基酯、亚磷酸双烷基酯或者亚磷酸三烷基酯。亚磷酸烷基酯中,所述烷基可以为C1-C10的烷基,优选为C1-C6的烷基,所述烷基的具体实例可以包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、叔戊基或正己基。对于亚磷酸双烷基酯,两个烷基可以为相同,也可以为不同;类似地,对于亚磷酸三烷基酯,三个烷基可以为相同,也可以为不同。
所述含磷化合物的具体实例可以包括但不限于:亚磷酸、亚磷酸单乙酯、亚磷酸二甲酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸二丙酯(包括亚磷酸二正丙酯和亚磷酸二异丙酯)、亚磷酸三丙酯(包括亚磷酸三正丙酯和亚磷酸三异丙酯)、亚磷酸单丁酯(包括亚磷酸单正丁酯、亚磷酸单仲丁基和亚磷酸单叔丁酯)、亚磷酸二丁酯(包括亚磷酸二正丁酯、亚磷酸二仲丁基和亚磷酸二叔丁酯)、亚磷酸三丁酯(包括亚磷酸三正丁酯、亚磷酸三仲丁基和亚磷酸三叔丁酯)、亚磷酸二戊酯(包括亚磷酸二戊酯的各种异构体)、亚磷酸二己酯(包括亚磷酸二己酯的各种异构体)和亚磷酸三己酯(包括亚磷酸三己酯的各种异构体)中的一种或两种以上。
优选地,所述亚磷酸选自亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸二乙酯和亚磷酸二丁酯。
根据本发明的缓蚀剂,所述含氮化合物选自咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉。
所述含有氧化乙烯取代基的喹啉优选选自式I所示的化合物,
式I中,A1为-(CH2CH2O)n-R2,R2为氢或C1-C5的烷基,R1为C1-C5的烷基,n为1以上的整数,如1-30的整数。所述C1-C5的烷基包括C1-C5的直链烷基和C3-C5的支链烷基,其具体实例可以包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基和新戊基。
式I中,取代基A1和R1在喹啉环上的取代位置没有特别限定。
所述含有氧化乙烯取代基的喹啉的具体实例可以包括但不限于:2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉、2-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉、2-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉、2-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉、3-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉、3-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉、3-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉、3-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉、4-甲基-6-聚氧乙烯基-喹啉、4-甲基-7-聚氧乙烯基-喹啉和4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉中的一种或两种以上。
优选地,所述含有氧化乙烯取代基的喹啉选自2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉和4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉。
所述含有氧化乙烯取代基的喹啉化合物可以商购得到。所述含有氧化乙烯取代基的喹啉化合物也可以采用以下方法合成:将式II所示的喹啉衍生物与环氧乙烷进行加成反应,
式II中,R1的定义与式I中R1的定义相同。
式II所述的喹啉衍生物与环氧乙烷之间的摩尔比可以根据式I中的取代基A1(即,-(CH2CH2O)n-R2)中n的预期取值进行选择。一般地,式II所示的喹啉衍生物与环氧乙烷的摩尔比可以为以上,优选为1:1-30。
在反应过程中或者反应完成后,可以加入一种或多种封端剂,以对式I所示化合物中的取代基A1(即,-(CH2CH2O)n-R2)中R2的类型进行调控。
所述加成反应可以在110-300℃、优选120-150℃的温度下进行。进行加成反应时,反应器内的压力可以为0.15-0.3MPa,优选为0.15-0.3MPa。
所述加成反应优选在催化剂存在下进行。所述催化剂可以为无机碱和/或有机碱,优选无机碱。所述催化剂的具体实例可以包括但不限于氢氧化钠和氢氧化钾。催化剂的用量可以为式II所示喹啉衍生物的0.1-1重量%。
根据本发明的缓蚀剂,所述咪唑啉型季铵盐可以通过将咪唑啉型化合物进行季铵化而得到。
所述咪唑啉型化合物可以选自式III所示的化合物,
式III中,R3可以为氢或C8-C20的烃基,R4可以为氢、C1-C10的烷基、-R5OH、-R6NH2或者-R7COOH,R5、R6和R7各自可以为C1-C10的亚烷基。对于R3,C8-C20的烃基中的烃基可以为烷基或者含有烯键的烃基,优选为含有烯键的烃基,更优选为链烯基(一般为1-链烯基),如C10-C20的烯基。
可以采用常用的季铵化方法将咪唑啉型化合物进行季铵化,如卤化物法、硫酸酯法或者醋酸酯法。在本发明的一种优选的实施方式中,通过卤化物法将咪唑啉型化合物进行季铵化。在该优选的实施方式中,用作季铵化试剂的卤化物可以为有机卤化物,例如:卤代烃(如C1-C10的卤代烷烃、C7-C10的芳烷基卤化物)、卤代羧酸(如C1-C10的卤代羧酸)、卤代醇(如C1-C10的卤代烷基醇)或者卤代胺(如C1-C10的卤代烷基胺)。
式III所示的化合物可以商购得到,也可以采用常规方法合成。
具体地,所述咪唑啉型季铵盐可以选自式IV所示的化合物和式V所示的化合物,
式IV中,R3可以为氢或C8-C20的烃基(C8-C20的烃基中的烃基可以为烷基或者含有烯键的烃基,优选为含有烯键的烃基,更优选为链烯基,如C10-C20的烯基);R8和R9各自为C1-C10的烷基、C7-C10的芳烷基、-R5OH、-R6NH2或者-R7COOH,R5、R6和R7各自可以为C1-C10的亚烷基,如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚叔戊基、亚新戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基和亚癸基;X1为卤素原子,优选为氯原子;
式V中,R10为C7-C10的芳烷基,R3为氢或C8-C20的烃基(C8-C20的烃基中的烃基可以为烷基或者含有烯键的烃基,优选为含有烯键的烃基,更优选为链烯基,如C10-C20的烯基),X2为卤素原子,优选为氯原子。
优选地,所述咪唑啉型季铵盐选自式VI所示的2-烯基咪唑啉季铵盐和式VII所示的1-氨烷基-2-烯基咪唑啉季铵盐,
式VI中,A2为苄基,R3为C10-C20的烯基,X2为卤素原子,优选为氯原子;
式VII中,A3为苄基,R3为C10-C20的烯基,R6为C1-C10的亚烷基,X1为卤素原子,优选为氯原子。
更优选地,咪唑啉型季铵盐选自式VI所示的化合物和式VII所示的化合物,其中,式VI中,A2为苄基,R3为十七烯基,X2为氯离子;式VII中,A3为苄基,R3为十七烯基,R6为亚乙基,X1为氯离子。
根据本发明的缓蚀剂,以该缓蚀剂的总量为基准,所述含磷化合物的含量可以为50-90重量%,优选为60-90重量%,更优选为75-85重量%;所述含氮化合物的含量可以为10-50重量%,优选为10-40重量%,更优选为15-25重量%。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了根据本发明的缓蚀剂在金属构件防腐蚀中的应用。所述缓蚀剂及其组成在前文已经进行了详细的说明,此处不再详述。
根据本发明的应用,所述缓蚀剂特别适合用于在高温(120℃以上,如150-200℃)和/或高压(3MPa以上,如5-10MPa)环境下,与高矿化度(矿化度10000mg/L以上,如10000-100000mg/L)的含水混合物接触的金属构件的防腐蚀。所述矿化度是指水中各种阴离子和阳离子的总量。
根据本发明的应用,可以将所述缓蚀剂中的各组分分散在与金属构件接触的含水混合物中,也可以将所述缓蚀剂配制成缓蚀剂溶液,先用所述缓蚀剂溶液对金属构件的表面进行预处理,然后再使经预处理的表面与所述含水混合物接触,还可以为上述两种方法的组合。
根据本发明的应用,所述金属构件可以为各种需要在高温高压条件下与含水溶液接触的金属构件,例如:油田注水井筒。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种油田注水井筒防腐蚀方法,该方法包括将根据本发明的缓蚀剂送入油田注水井筒中。所述缓蚀剂及其组成在前文已经进行了详细的说明,此处不再详述。
可以通过将缓蚀剂中的各组分分散在注水中;也可以将所述缓蚀剂配制成缓蚀剂溶液(如将缓蚀剂中的各组分分散在注水中,形成缓蚀剂溶液),先用所述缓蚀剂溶液对注水井筒的内表面进行预处理,然后向注水井筒送入注水;还可以将上述两种方法组合使用。
所述缓蚀剂的用量可以根据注水的性质以及井筒的操作条件进行选择,没有特别限定。一般地,根据本发明的缓蚀剂的用量可以为30-200mg/L,优选为40-100mg/L。
根据本发明的缓蚀剂即使在高温高压下也具有良好的缓蚀效果,能够有效地抑制注水井筒的腐蚀。
以下结合实施例详细说明本发明,但并不因此限制本发明的范围。
以下实施例和对比例中,使用的油田回用水的水质数据如表1所示。
表1
Cl- | SO4 2- | HCO3 - | Na++K+ | Ca2+ | Mg2+ | |
浓度(mg/L) | 10511 | 29 | 500 | 6342 | 421 | 103 |
实施例1-7用于说明本发明。
实施例1
(1)在1000mL油田回注水中加入2-十七烯基咪唑啉季铵盐(其中,R3为十七烯基,A2苄基,X2为氯原子)和亚磷酸,从而得到试验水,其中,2-十七烯基咪唑啉季铵盐的含量为15mg/L,亚磷酸的含量为85mg/L。
(2)采用以下方法评价缓蚀剂的缓蚀性能。
在1000mL的高压釜中挂上已经去油清洗、干燥并称重的碳钢试片;用氮气排除瓶中的空气,然后加入500mL步骤(1)得到的试验水,密封试验瓶,充氮气加压到试验压力(为50kgf/cm2);伴随搅拌,升温到试验温度,恒温试验24小时。
降至室温后取出试片,用酸洗液洗去腐蚀产物,用清水将试片洗涤干净,干燥至恒重后称重,确定腐蚀量并采用以下公式计算缓蚀率,结果在表2中列出。
其中,mo为空白样(即,未加缓蚀剂)的腐蚀重量,
m为加入了缓蚀剂后的腐蚀重量。
实施例2
(1)采用与实施例1相同的方法制备试验水,不同的是,2-十七烯基咪唑啉的含量为10mg/L,亚磷酸的含量为90mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例1
(1)采用与实施例1相同的方法制备试验水,不同的是,亚磷酸用等量的磷酸代替。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例2
(1)采用与实施例1相同的方法制备试验水,不同的是,不使用亚磷酸,2-十七烯基咪唑啉季铵盐的含量为100mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例3
(1)采用与实施例1相同的方法制备试验水,不同的是,不使用2-十七烯基咪唑啉季铵盐,亚磷酸的含量为100mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
实施例3
(1)在1000mL油田回注水中加入1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉季铵盐(其中,R3为十七烯基,R6为亚乙基,A3为苄基,X1为氯原子)和亚磷酸三甲酯,从而得到试验水,其中,1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉季铵盐的含量为15mg/L,亚磷酸三甲酯的含量为45mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例4
(1)采用与实施例3相同的方法制备试验水,不同的是,亚磷酸三甲酯用等量的磷酸三甲酯代替。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
实施例4
(1)采用以下方法制备2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉。
19.2g 2-甲基-5-羟基喹啉(化学试剂,梯希爱(上海)化成工业发展有限公司),催化剂(氢氧化钠,0.1克)加入到反应釜中,关闭反应釜,用氮气置换釜内空气,搅拌,升温到120℃,缓慢压入约44克环氧乙烷,之后继续反应两小时。降温后脱除溶剂,将得到的固体物质用13C-NMR进行分析,结果显示化学位移为67-72的峰为形成的醚键,确认得到的固体物质为2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉。
在1000mL油田回注水中加入2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉和亚磷酸二乙酯,从而得到试验水,其中,2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉的含量为15mg/L,亚磷酸二乙酯的含量为55mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例5
(1)采用与实施例4相同的方法制备试验水,不同的是,不使用亚磷酸二乙酯,2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉的含量为70mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
对比例6
(1)采用与实施例4相同的方法制备试验水,不同的是,亚磷酸二乙酯用等量的磷酸二乙酯代替。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
实施例5
(1)采用以下方法制备4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉。
19.2g 4-甲基-8-羟基喹啉(化学试剂,梯希爱(上海)化成工业发展有限公司),催化剂(氢氧化钠,0.1克)加入到反应釜中,关闭反应釜,用氮气置换釜内空气,搅拌,升温到120℃,缓慢压入约66克环氧乙烷,之后继续反应两小时。降温后脱除溶剂,将得到的固体物质用13C-NMR进行分析,结果显示化学位移为67-72的峰为形成的醚键,确认得到的固体物质为4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉。
在1000mL油田回注水中加入4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉和亚磷酸二丁酯,从而得到试验水,其中,4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉的含量为10mg/L,亚磷酸二丁酯的含量为30mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
实施例6
(1)采用与实施例5步骤(1)相同的方法配制试验水,不同的是,4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉的含量为16mg/L,亚磷酸二丁酯的含量为24mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
实施例7
(1)采用与实施例5步骤(1)相同的方法配制试验水,不同的是,4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉的含量为20mg/L,亚磷酸二丁酯的含量为20mg/L。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法评价缓蚀剂的缓蚀性能,结果在表2中列出。
表2
编号 | 150℃腐蚀失重/mg | 150℃缓蚀率/% | 200℃腐蚀失重/mg | 200℃缓蚀率/% |
实施例1 | 0 | 100 | 0 | 100 |
实施例2 | 2.3 | 92.4 | 0.8 | 97.5 |
对比例1 | 40.3 | 促进腐蚀 | 39.8 | 促进腐蚀 |
对比例2 | 8.7 | 71.5 | 30.3 | 7.0 |
对比例3 | 12.4 | 59.3 | 10.5 | 67.8 |
实施例3 | 2.1 | 93.1 | 0.1 | 99.7 |
对比例4 | 9.2 | 69.8 | 18.7 | 42.6 |
实施例4 | 0.2 | 99.3 | 0.1 | 99.7 |
对比例5 | 8.3 | 72.8 | 29.6 | 9.2 |
对比例6 | 9.6 | 68.5 | 12.3 | 62.3 |
实施例5 | 3.3 | 89.2 | 0.1 | 99.7 |
实施例6 | 3.9 | 87.2 | 2.6 | 92.0 |
实施例7 | 4.3 | 85.9 | 3.2 | 90.2 |
空白样 | 30.5 | / | 32.6 | / |
表2的结果证实,根据本发明的缓蚀剂在高温高压下也具有良好的缓蚀效果,特别是在200℃的温度以及高压下显示出更为优异的缓蚀性能,在油田注水井筒的防腐蚀中具有广泛的应用前景。
Claims (12)
1.一种缓蚀剂,该缓蚀剂含有至少一种含磷化合物和至少一种含氮化合物,所述含磷化合物选自亚磷酸和亚磷酸酯,所述含氮化合物选自咪唑啉型季铵盐和含有氧化乙烯取代基的喹啉;
所述含有氧化乙烯取代基的喹啉选自式I所示的化合物,
式I中,A1为-(CH2CH2O)n-R2,R2为氢或C1-C5的烷基,R1为C1-C5的烷基,n为1以上的整数;
所述咪唑啉型季铵盐选自式IV所示的化合物和式V所示的化合物,
式IV中,R3为氢或C8-C20的烃基;R8和R9各自为C1-C10的烷基、C7-C10的芳烷基、-R5OH、-R6NH2或者-R7COOH,R5、R6和R7各自为C1-C10的亚烷基;X1为卤素原子;
式V中,R3为氢或C8-C20的烃基,R10为C7-C10的芳烷基,X2为卤素原子。
2.根据权利要求1所述的缓蚀剂,其中,所述含磷化合物选自亚磷酸、亚磷酸二烷基酯和亚磷酸三烷基酯。
3.根据权利要求1所述的缓蚀剂,其中,所述含磷化合物选自亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸二乙酯和亚磷酸二丁酯。
4.根据权利要求1所述的缓蚀剂,其中,n为1-30的整数。
5.根据权利要求4所述的缓蚀剂,其中,所述含有氧化乙烯取代基的喹啉化合物选自2-甲基-5-聚氧乙烯基-喹啉和4-甲基-8-聚氧乙烯基-喹啉。
6.根据权利要求1所述的缓蚀剂,其中,X1为氯原子,X2为氯原子。
7.根据权利要求6所述的缓蚀剂,其中,所述咪唑啉型季铵盐选自式VI所示的2-烯基咪唑啉季铵盐和式VII所示的1-氨烷基-2-烯基咪唑啉季铵盐,
式VI中,A2为苄基,R3为C10-C20的烯基,X2为卤素原子;
式VII中,A3为苄基,R3为C10-C20的烯基,R6为C1-C10的亚烷基,X1为卤素原子。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的缓蚀剂,其中,以该缓蚀剂的总量为基准,所述含磷化合物的含量为50-90重量%,所述含氮化合物的含量为10-50重量%。
9.权利要求1-8中任意一项所述的缓蚀剂在金属构件防腐蚀中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其中,所述金属构件在0-200℃的温度下与含水混合物接触。
11.根据权利要求10所述的应用,其中,所述含水混合物的矿化度为10000mg/L以上。
12.一种油田注水井筒防腐蚀方法,该方法包括将权利要求1-8中任意一项所述的缓蚀剂送入油田注水井筒中。
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