CN108300452A - 一种酸液多效添加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田酸化施工技术领域，尤其是一种酸液多效添加剂及其制备方法。该酸液多效添加剂，其特征在于：包括以重量份计的5～30份曼尼希碱、5～20份喹啉季铵盐、10～40份柠檬酸、10～30份阳离子季铵盐、5～10份表面活性剂和10‑20份水。本发明提供的一种酸液多效添加剂及其制备方法，能够一剂多效，用量少，腐蚀速率低至1.78g/(m2.h)，稳定铁离子能力高达169mg/mL，防膨率高达94.01%，性能远高于行业标准，既解决了缓蚀、粘土稳定、铁离子稳定等问题，又具有极好的分散性能和稳定性，在室温放置24个月、50℃放置12个月不分层，能够把溶蚀物分散成细微颗粒，极大地提高酸化效果。

Description

一种酸液多效添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及油田酸化施工技术领域，尤其是一种酸液多效添加剂及其制备方法。
背景技术
储层酸化是一种使油气井增产的有效方法，它是通过井眼向地层注入工作酸液，利用酸与地层中可反应的矿物的化学反应，溶蚀储层中连通孔隙或天然（水力）裂缝壁面岩石，增加孔隙、裂缝的流动能力，从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施。随着油气勘探开发的进行，新发现的碳酸盐岩储层越来越复杂，存在如储层非均质性强，储层井段较长等问题，储层酸化技术在此类储层中得到了广泛应用。目前常用的酸液体系可分为有机酸、无机酸、固体酸、多组分酸和缓速酸、自转向酸等类型。但目前使用上述酸液体系均需要在酸液中添加多种添加剂，如缓蚀剂、助排剂、互溶剂、破乳剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂等，由于多种添加剂的性质不同，导致现场配液工序繁琐、配液混均困难、添加剂配伍性差、用量大、耗费大量财力物力和人力，非常不利于现场施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酸液多效添加剂及其制备方法，克服前述现有技术中存在的不足，一剂多效，用量少，既解决了缓蚀、粘土稳定、铁离子稳定等问题，又具有极好的分散性能，能够把溶蚀物分散成细微颗粒，提高酸化效果。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种酸液多效添加剂，包括以重量份计的5～30份曼尼希碱、5～20份喹啉季铵盐、10～40份柠檬酸、10～30份阳离子季铵盐、5～10份表面活性剂和10-20份水；所述曼尼希碱具有以下结构通：
其中，n=0～3的整数，R1和R2可以为烷基、环烷基和苯基。
优选的，包括以重量份计的25份曼尼希碱、10份喹啉季铵盐、20份柠檬酸、22份阳离子季铵盐、8份表面活性剂和15份水。
优选的，所述喹啉季铵盐由烯丙基氯化喹啉、环氧丙基氯化喹啉和苄基氯化喹啉中的一种或多种组成。
更优选的，所述的喹啉季铵盐为环氧丙基氯化喹啉。
优选的，所述阳离子季铵盐由环氧丙基铵、四甲基氯化铵和二甲基二稀丙基氯化铵中的一种或多种组成。
更优选的，所述阳离子季铵盐环氧丙基铵。
优选的，所述表面活性剂由OP-10、TX-100和月桂酸酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种组成。
更有选的，所述表面活性剂为月桂酸酰胺丙基甜菜碱。
一种酸液多效添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入20～50份炔醇、10～50份甲醛、30～70份有机胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到90-120℃时，保持温度回流反应7-9小时，即得到曼尼希碱；
S2、取规定重量份数的水和表面活性剂加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌1-3小时；
S3、取规定重量份数的喹啉季铵盐、柠檬酸、阳离子季铵盐和步骤S1中制得的曼尼希碱，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌2-4小时，即得。
优选的，步骤S1中所述的炔醇为丙炔醇、戊炔醇和己炔醇中的一种；步骤S1中所述的甲醛为福尔马林、三聚甲醛和多聚甲醛中的一种；步骤S1中所述的有机胺为二乙胺、环己胺和苯胺中的一种。
优选的，步骤S1中反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种酸液多效添加剂及其制备方法具有以下有益效果：（1）本发明的一种酸液多效添加剂，同时具备酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、粘土稳定剂的功效，能够一剂多用，简化了现场施工配液工序，解决了现场施工过程中酸液体系添加剂种类繁多、配液混均困难、添加剂配伍性差等问题，极大地降低了劳动强度；（2）本发明的一种酸液多效添加剂具有超强的稳定性，各组分均匀地分散在水中，在室温条件下放置24个月、50℃条件下放置12个月不分层，有利于现场长期存放；（3）本发明的一种酸液多效添加剂，有效含量高，加量少，腐蚀速率低至1.78g/(m2.h)，稳定铁离子能力高达169mg/mL，防膨率高达94.01%，性能远高于行业标准；（4）本发明的一种酸液多效添加剂在运输过程，尤其是在海外项目的运输过程中，极大地节省了输运成本。
具体实施方式
实施例1
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入20份丙炔醇、50份福尔马林、30份二乙胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时，即得到烷基曼尼希碱；
S2、取15份水和8份月桂酸酰胺丙基甜菜碱加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌2小时；
S3、取15份环氧丙基氯化喹啉、15份柠檬酸、17份环氧丙基铵和步骤S1中制得的烷基曼尼希碱30份，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌3小时，即得。
实施例2
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入25份戊炔醇、30份三聚甲醛、45份环己胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时，即得到环烷基曼尼希碱；
S2、取15份水和8份月桂酸酰胺丙基甜菜碱加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌2小时；
S3、取10份烯丙基氯化喹啉、20份柠檬酸、22份四甲基氯化铵和步骤S1中制得的环烷基曼尼希碱25份，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌3小时，即得。
实施例3
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入28份已炔醇、22份多聚甲醛、50份苯胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时，即得到芳基曼尼希碱；
S2、取20份水和9g份OP-10加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌2小时；
S3、取10份烯丙基氯化喹啉、12份柠檬酸、22份四甲基氯化铵和步骤S1中制得的芳基曼尼希碱27份，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌3小时，即得。
实施例4
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入28份丙炔醇、22份三聚甲醛、50份环己胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时，即得到环烷基曼尼希碱；
S2、取20份水和7g份TX-100加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌2小时；
S3、取13份苄基氯化喹啉、16份柠檬酸、22份二甲基二烯丙基氯化铵和步骤S1中制得的环烷基曼尼希碱22份，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌3小时，即得。
试验例5
按照酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、粘土稳定剂行业标准分别测试实施例1-4制备的酸液多效添加剂的性能指标，结果如表1所示：
表1
从表1中的检测项目数据能够直观地看出本发明的一种酸液多效添加剂具有优异的缓蚀、稳定铁离子、防膨性能，其中实施例1-4的酸液多效添加剂的腐蚀速率和稳定铁离子的能力均远远超过相关产品一级品标准，实施例2中酸液多效添加剂的腐蚀速率低至g/(m2.h)，实施例4中酸液多效添加剂的稳定铁离子能力高达169mg/mL，实施例3中酸液多效添加剂的防膨率为87.36%。
试验例6
取实施例1-4中的酸液多效添加剂各10ml，均放置于室温环境下，观察分层情况；取实施例1-4中的酸液多效添加剂各10ml，均放置于50℃环境下，观察分层情况，放置于室温环境下的观察结果如表2所示：
表2
表中“+”表示无分层现象，“-”号表示轻微分层现象。
从表2中的测试结果可以看出，实施例1-4的酸液多效添加剂在室温条件下放置24个月无层现象产生，具有超强的稳定性。
放置于50℃环境下的观察结果如表3所示：
表3
从表3中的测试结果可以看出，实施例1-4的酸液多效添加剂在放置于50℃环境下24个月无层现象产生，具有超强的稳定性。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种酸液多效添加剂，其特征在于：包括以重量份计的5～30份曼尼希碱、5～20份喹啉季铵盐、10～40份柠檬酸、10～30份阳离子季铵盐、5～10份表面活性剂和10-20份水；所述曼尼希碱具有以下结构通式：
其中，n=0～3的整数，R1和R2可以为烷基、环烷基和苯基。
2.如权利要求1所述的一种酸液多效添加剂，其特征在于：包括以重量份计的25份曼尼希碱、10份喹啉季铵盐、20份柠檬酸、22份阳离子季铵盐、8份表面活性剂和15份水。
3.如权利要求1所述的一种酸液多效添加剂，其特征在于：所述喹啉季铵盐由烯丙基氯化喹啉、环氧丙基氯化喹啉和苄基氯化喹啉中的一种或多种组成。
4.如权利要求1所述的一种酸液多效添加剂，其特征在于：所述阳离子季铵盐由环氧丙基铵、四甲基氯化铵和二甲基二稀丙基氯化铵中的一种或多种组成。
5.如权利要求1所述的一种酸液多效添加剂，其特征在于：所述表面活性剂由OP-10、TX-100和月桂酸酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种组成。
6.如权利要求1所述的一种酸液多效添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在装有搅拌装置及冷凝装置的三口烧瓶中投入20～50份炔醇、10～50份甲醛、30～70份有机胺，同时采用冰醋酸调节pH值为2～3，打开冷凝装置和搅拌装置，待反应温度达到90-120℃时，保持温度回流反应7-9小时，即得到曼尼希碱；
S2、取规定重量份数的水和表面活性剂加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下搅拌1-3小时；
S3、取规定重量份数的喹啉季铵盐、柠檬酸、阳离子季铵盐和步骤S1中制得的曼尼希碱，加入步骤S2中带有搅拌装置的三口烧瓶中，常温下继续搅拌2-4小时，即得。
7.如权利要求6所述的一种酸液多效添加剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的炔醇为丙炔醇、戊炔醇和己炔醇中的一种；步骤S1中所述的甲醛为福尔马林、三聚甲醛和多聚甲醛中的一种；步骤S1中所述的有机胺为二乙胺、环己胺和苯胺中的一种。
8.如权利要求6所述的一种酸液多效添加剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中反应温度达到105℃时，保持温度回流反应8小时。
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