CN108359438A - 一种适用于160℃~180℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种适用于160℃~180℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法和应用，它由缓蚀主剂8‑羟基喹啉季铵盐、分散剂平平加O‑25、缓蚀增效剂甲基戊炔醇和2‑苯甲酰基‑3‑羟基‑1‑丙烯、溶剂N，N‑二甲基甲酰胺组成，本酸化缓蚀剂适用于160℃～180℃深井、15％～28％浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，具有原料易得、制备条件温和、配方简单、高温下溶解分散性好，在160℃～180℃时的缓蚀性能优于一级品标准。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着世界经济对油气资源需求量的日益增长以及钻井采油工艺技术的不断进步，使得大量深井、超深井(＞7000m)和极深井(＞15000m)投入开发，井底温度随之升高，且大剂量、高浓度的酸化井次逐年增加，这对油气井酸化工艺中使用的缓蚀剂提出了更高的性能要求。目前，市场上的酸化缓蚀剂主要为有机物，包括链状有机胺及其衍生物、松香衍生物、季铵盐类、席夫碱及曼尼希碱等。其中能够满足高温和高浓度盐酸酸化的缓蚀剂品种较少，存在高温下易结焦、分层、溶解分散性能不稳定等缺点，可能会造成地层伤害。因此，研制一种配方简单、合成条件温和且能满足目前油气井酸化施工苛刻要求的新型耐高温盐酸酸化缓蚀剂并对其高温条件下的应用性能及作用机理进行研究具有重要的意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂及其制备方法和应用，使其能很好地应用在160℃～180℃深井、15％～28％浓盐酸或土酸酸化油气井增产作业施工，凝点低、闪点高、在酸液中溶解分散性好，缓蚀性能优于一级品标准。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂，其组成按重量百分比计为：
8-羟基喹啉季铵盐：20％～25％；
平平加O-25：15％-20％；
甲基戊炔醇：5％-8％；
2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯：3％-5％；
N，N-二甲基甲酰胺：42％～54％。
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的制备方法，其步骤如下：
(1)8-羟基喹啉季铵盐的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：8-羟基喹啉：28％，氯化苄：22％，N，N-二甲基甲酰胺：50％，将N，N-二甲基甲酰胺和8-羟基喹啉按比例加入反应釜中，打开搅拌器，升温至130℃～140℃，搅拌至8-羟基喹啉完全溶解，再按比例加入氯化苄，反应5h～6h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐。
(2)2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：苯乙酮：53％，多聚甲醛：26％，碳酸钾：1％，甲醇：20％；将苯乙酮、多聚甲醛、碳酸钾及甲醇按比例加入反应釜中，打开搅拌器，升温至100℃，反应10h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀增效剂2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯。
(3)产品制备
将8-羟基喹啉季铵盐、平平加O-25、甲基戊炔醇、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯和N，N-二甲基甲酰胺这五种组分按所述比例依次加入带有搅拌、回流和加热功能的常压容器中，加热至50℃，搅拌至平平加O-25完全溶解，冷却至室温即得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂。
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的应用，用于160℃～180℃深井，与酸液一起用于酸化油气井增产作业施工，加入的高温酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的4％～5％，所述的酸液为质量浓度15％～28％浓盐酸或土酸。
本发明的有益效果：
本发明由8-羟基喹啉、氯化苄在高温下反应得到一种缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐，原料易得，合成条件温和，相比与目前常用的吡啶季铵盐、咪唑啉季铵盐、喹啉季铵盐等，其在高温酸液中的溶解分散性更佳，结焦更少。
本发明由苯乙酮和多聚甲醛在碳酸钾的催化下反应得到一种缓蚀增效剂2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯，其在高温下，与8-羟基喹啉季铵盐具有较好的缓蚀效应，加强了缓蚀剂膜的吸附能力，减少点蚀，对缓蚀性能有较为明显的提升。
本发明由缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐复配以分散剂平平加O-25、增效剂甲基戊炔醇和2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯、溶剂N，N-二甲基甲酰胺组成，配方简单，凝点低，闪点高，高温下溶解分散性好，在160℃～180℃时缓蚀性能优于一级品标准。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细描述。
实施例一：
一种适用于160℃高温酸化缓蚀剂，其组成按重量百分比计为：
8-羟基喹啉季铵盐：22％；
平平加O-25：16％；
甲基戊炔醇：5％；
2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯：3％；
N，N-二甲基甲酰胺：54％。
一种适用于160℃高温酸化缓蚀剂的制备方法，其步骤如下：
(1)8-羟基喹啉季铵盐的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：8-羟基喹啉：28％，氯化苄：22％，N，N-二甲基甲酰胺：50％。将N，N-二甲基甲酰胺和8-羟基喹啉按比例加入反应釜中，打开搅拌器，缓慢升温至130℃～140℃，搅拌至8-羟基喹啉完全溶解，按比例加入氯化苄，反应5h～6h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃高温酸化缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐。
(2)2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：苯乙酮：53％，多聚甲醛：26％，碳酸钾：1％，甲醇：20％。将苯乙酮、多聚甲醛、碳酸钾及甲醇按比例加入反应釜中，打开搅拌器，缓慢升温至100℃，反应10h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃高温酸化缓蚀增效剂2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯。
(3)产品制备
将8-羟基喹啉季铵盐、平平加O-25、甲基戊炔醇、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯和N，N-二甲基甲酰胺这五种组分按所述比例依次加入带有搅拌、回流和加热功能的常压容器中，加热至50℃，搅拌至平平加O-25完全溶解，冷却至室温即得到一种适用于160℃高温酸化缓蚀剂。
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的应用，用于160℃～180℃深井，与酸液一起用于酸化油气井增产作业施工，加入的高温酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的4％，所述的酸液为质量浓度15％～28％浓盐酸。
将实施例1制备的160℃高温酸化缓蚀剂参照SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中的高温高压动态腐蚀速率测定方法进行性能评价，结果如表1所示。
表1实施例1性能评价结果
实施例二
一种适用于180℃高温酸化缓蚀剂，其组成按重量百分比计为：
8-羟基喹啉季铵盐：25％；
平平加O-25：20％；
甲基戊炔醇：8％；
2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯：5％；
N，N-二甲基甲酰胺：42％。
一种适用于180℃高温酸化缓蚀剂的制备方法，其步骤如下：
(1)8-羟基喹啉季铵盐的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：8-羟基喹啉：28％，氯化苄：22％，N，N-二甲基甲酰胺：50％。将N，N-二甲基甲酰胺和8-羟基喹啉按比例加入反应釜中，打开搅拌器，缓慢升温至130℃～140℃，搅拌至8-羟基喹啉完全溶解，按比例加入氯化苄，反应5h～6h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于180℃高温酸化缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐。
(2)2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：苯乙酮：53％，多聚甲醛：26％，碳酸钾：1％，甲醇：20％。将苯乙酮、多聚甲醛、碳酸钾及甲醇按比例加入反应釜中，打开搅拌器，缓慢升温至100℃，反应10h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于180℃高温酸化缓蚀增效剂2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯。
(3)产品制备
将8-羟基喹啉季铵盐、平平加O-25、甲基戊炔醇、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯和N，N-二甲基甲酰胺这五种组分按所述比例依次加入带有搅拌、回流和加热功能的常压容器中，加热至50℃，搅拌至平平加O-25完全溶解，冷却至室温即得到一种适用于180℃高温酸化缓蚀剂。
一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的应用，用于160℃～180℃深井，与酸液一起用于酸化油气井增产作业施工，加入的高温酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的5％，所述的酸液为质量浓度15％～28％土酸。
将实施例2制备的180℃高温酸化缓蚀剂参照SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中的高温高压动态腐蚀速率测定方法进行性能评价，结果如表2所示。
表2实施例2性能评价结果
Claims (3)
1.一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂，其特征在于，其组成按重量百分比计为：
8-羟基喹啉季铵盐：20％～25％；
平平加O-25：15％-20％；
甲基戊炔醇：5％-8％；
2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯：3％-5％；
N，N-二甲基甲酰胺：42％～54％。
2.基于权利要求1所述的一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)8-羟基喹啉季铵盐的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：8-羟基喹啉：28％，氯化苄：22％，N，N-二甲基甲酰胺：50％，将N，N-二甲基甲酰胺和8-羟基喹啉按比例加入反应釜中，打开搅拌器，升温至130℃～140℃，搅拌至8-羟基喹啉完全溶解，再按比例加入氯化苄，反应5h～6h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀主剂8-羟基喹啉季铵盐。
(2)2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯的制备
首先按重量百分比计选取原料如下：苯乙酮：53％，多聚甲醛：26％，碳酸钾：1％，甲醇：20％；将苯乙酮、多聚甲醛、碳酸钾及甲醇按比例加入反应釜中，打开搅拌器，升温至100℃，反应10h，停止加热，继续搅拌待温度降至室温，得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀增效剂2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯。
(3)产品制备
将8-羟基喹啉季铵盐、平平加O-25、甲基戊炔醇、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯和N，N-二甲基甲酰胺这五种组分按所述比例依次加入带有搅拌、回流和加热功能的常压容器中，加热至50℃，搅拌至平平加O-25完全溶解，冷却至室温即得到一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂。
3.基于权利要求1或2所述的一种适用于160℃～180℃高温酸化缓蚀剂的应用，其特征在于，用于160℃～180℃深井，与酸液一起用于酸化油气井增产作业施工，加入的高温酸化缓蚀剂的总量为酸液重量的4％～5％，所述的酸液为质量浓度15％～28％浓盐酸或土酸。
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