CN109233778B - 一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，缓蚀剂由以下重量份的组分组成：丙烯酰胺共聚物20～50份，有机炔醇10～20份，巯基酸5～15份，咪唑型季铵盐5～25份，巯基吡啶5～10份，有机溶剂20～60份，除氧剂1～15份，其中，丙烯酰胺共聚物具有N、S、O多个吸附基团，所述缓蚀剂的分子结构中同时含有亲水基和疏水基基团。本发明制备简单方便，具有优异的缓释和抗氧化性效果，有效保护井管壁，减少腐蚀的风险。

Description

一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂
技术领域
本发明属于缓蚀剂技术领域，具体涉及一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂。
背景技术
在油田现场注气驱油的过程中，空气通过注气井注入地层中，由于氧的分压(根据注入工艺的不同，氧分压最高可达0.5MPa左右)较高，在潮湿高温(井底最高温度可达120摄氏度左右)的环境中，加速了氧的去极化反应，造成注入井井下管柱全面腐蚀和严重的局部腐蚀，甚至造成油管的腐蚀断裂，缩短油气井的使用寿命，造成巨大的经济损失。
干燥的氧腐蚀性很小，当氧气通过注气井进入到地层，与地层水相遇或者在潮湿条件下，将形成中性或者碱性溶液，由于此时氢离子的浓度较小，析氢反应的电位较负，金属腐蚀过程的阴极反应通常是溶解在溶液中氧的还原反应。此时氧分子作为腐蚀去极化剂，加剧腐蚀过程，发生氧去极化腐蚀。氧具有强烈的去极化作用，即使含量为1mg/L，也会对井下管柱造成严重的腐蚀。
针对高温含氧环境下注入井管柱的腐蚀问题，普遍采用的方法有以下几种：选择耐蚀合金管材、对管材表面进行涂镀层处理以及加注缓蚀剂。国内外的实践经验表明，在这三类腐蚀控制技术中，相较于其他几种防护手段，加注缓蚀剂的方法因为处理工序简单，容易实现，经济成本相对较低，可以保护井筒中的所有材料，并且不需要增加防腐设备的额外投资等诸多优点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，具有优异的缓蚀、抗氧化性能。
本发明采用以下技术方案：
一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，所述缓蚀剂由以下重量份的组分组成：丙烯酰胺共聚物20～50份，有机炔醇10～20份，巯基酸5～15份，咪唑型季铵盐5～25份，巯基吡啶5～10 份，有机溶剂20～60份，除氧剂1～15份；
其中，丙烯酰胺共聚物具有N、S、O多个吸附基团，所述缓蚀剂的分子结构中同时含有亲水基和疏水基基团。
具体的，所述缓蚀剂由以下重量份的组分组成：丙烯酰胺共聚物20～45份，有机炔醇12～18 份，巯基酸5～13份，咪唑型季铵盐5～22份，巯基吡啶5～10份，有机溶剂25～55份，除氧剂 2～10份。
具体的，丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠和3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚(CAS：82615-37-0)，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚(CAS：82615-37-0)的重量比为1： (0.001～0.002)：(0.005～0.02)：(0.001～0.003)。
进一步的，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚(CAS:82615-37-0)的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016。
进一步的，丙烯酰胺共聚物通过下述方法合成：
向反应釜中加入丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3- 丁烯)-苯酚、去离子水，搅拌，降温至-5～0℃；
加入1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至6～7，加入2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’ -四甲基乙二胺，通入氮气，加入亚硫酸氢钠、过硫酸铵，升温至70～90℃，保温反应8～13h，得到丙烯酰胺共聚物；
丙烯酰胺与去离子水、2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、亚硫酸氢钠、过硫酸铵的重量比为1：(3～7)：(0.0005～0.002)：(0.0005～0.002)：(0.001～0.0015)：(0.0005～0.0018)。
用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒。
具体的，有机炔醇包括丙炔醇、1,4丁炔二醇、甲磺酸-2-丙炔-1-醇(CAS:16156-58-4)中的一种或多种；巯基酸包括巯基甲酸、巯基乙酸中的一种或多种；有机溶剂包括异丙醇、丙醇和乙醇中的一种；除氧剂包括硫脲、2，4-二硫代缩二脲、氨基脲、硫代氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)中一种或多种。
进一步的，有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)，氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：(0.3～1.8)。
具体的，咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：(1.05～1.3)：(1～1.2)：(0.5～0.6)。
进一步的，咪唑型季铵盐通过下述方法合成：
S1、向反应器中加入重量比为1：(6～10)：(0.001～0.003)的苯甲酸、二甲苯、锌粒催化剂，搅拌均匀后，滴加二乙烯三胺，滴加完毕后，升温至130～150℃，保温反应1～3h，然后升温至170～190℃，保温反应4～8h，反应完毕后减压浓缩干二甲苯；
S2、向步骤S1制备的浓缩干二甲苯中加入碳酸二甲酯，升温至80～90℃，保温反应3～7h，然后加入1,4-二溴丁烷，保温反应4～6h，反应结束后，降温至室温并加入丙酮，升温至50～70℃，保温0.5～2h，降温至0～5℃，保温0.5～2h，过滤，减压干燥，得到所述咪唑型季铵盐；碳酸二甲酯与丙酮的重量比为1：(6～10)。
具体的，包括：将所述组分按所述用量混合搅拌均匀制得所述油井用高温抗氧型缓蚀剂。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，丙烯酰胺共聚物具有N、S、O等多个吸附基团，容易与金属表面铁上空原子轨道配位，同时，吸附基团可以直接吸附在金属表面从而起到缓蚀作用，增加结合力，其他化合物同样在金属表面具有比较好的吸附能力，能够填补吸附在金属表面的酰胺与金属之间的空隙，从而发挥很好的协同作用，增加缓蚀剂作用，分子结构中同时含有亲水基和疏水基基团，分子的亲水基团会定向在金属表面发生吸附，而疏水基会在外围整齐排列，形成一道“致密屏障”，减小腐蚀速率，使金属腐蚀受到阻碍。
进一步的，丙烯酰胺共聚物中丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、 3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚进行共聚，使具有抗氧功能的硼酸基团及3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚连接到聚合物主链上，在保持现有的丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的高分子量的同时，提高了抗氧基团的使用效率，大幅提高了共聚物在高温条件下的抗氧性能。
综上所述，本发明制备简单方便，具有优异的缓释和抗氧化性效果，有效保护井管壁，减少腐蚀的风险。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明提供了一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，按重量份计算，包括：丙烯酰胺共聚物20～50份，有机炔醇10～20份，巯基酸5～15份，咪唑型季铵盐5～25份，巯基吡啶5～10 份，有机溶剂20～60份，除氧剂1～15份。
优选地，按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物20～45 份，有机炔醇12～18份，巯基酸5～13份，咪唑型季铵盐5～22份，巯基吡啶5～10份，有机溶剂25～55份，除氧剂2～10份。
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚(CAS：82615-37-0)；
丙烯酰胺共聚物的制备原料中丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚(CAS：82615-37-0)的重量比为1：(0.001～0.002)：(0.005～0.02)：(0.001～0.003)。
优选地，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)- 苯酚(CAS:82615-37-0)的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016。
丙烯酰胺共聚物的制备方法如下：
向反应釜中加入丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3- 丁烯)-苯酚、去离子水，搅拌，降温至-5～0℃；
加入1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至6～7，加入2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’ -四甲基乙二胺，通入氮气，加入亚硫酸氢钠、过硫酸铵，升温至70～90℃，保温反应8～13h，得到丙烯酰胺共聚物；
丙烯酰胺与去离子水、2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、亚硫酸氢钠、过硫酸铵的重量比为1：(3～7)：(0.0005～0.002)：(0.0005～0.002)：(0.001～0.0015)： (0.0005～0.0018)；
用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒。
有机炔醇包括丙炔醇、1,4丁炔二醇、甲磺酸-2-丙炔-1-醇(CAS:16156-58-4)中的一种或多种。
优选地，有机炔醇为1,4丁炔二醇。
巯基酸包括巯基甲酸、巯基乙酸中的一种或多种；优选地，巯基酸为巯基甲酸。
咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷；
二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：(1.05～1.3)：(1～1.2)： (0.5～0.6)。
优选地，二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54。
咪唑型季铵盐的制备方法如下：
S1、向反应器中加入重量比为1：(6-10)：(0.001-0.003)的苯甲酸、二甲苯、锌粒催化剂，搅拌均匀后，缓慢滴加二乙烯三胺，滴加完毕后，缓慢升温至130～150℃，保温反应1～3h，然后升温至170～190℃，保温反应4～8h，反应完毕后减压浓缩干二甲苯；
S2、向步骤S1制备的浓缩干二甲苯中加入碳酸二甲酯，升温至80～90℃，保温反应3～7h，然后加入1,4-二溴丁烷，保温反应4～6h，反应结束后，降温至室温并加入丙酮，升温至50～70℃，保温0.5～2h，降温至0～5℃，保温0.5～2h，过滤，减压干燥，得到所述咪唑型季铵盐；碳酸二甲酯与丙酮的重量比为1：(6～10)。
有机溶剂包括异丙醇、丙醇、乙醇中的一种；除氧剂包括硫脲、2，4-二硫代缩二脲、氨基脲、硫代氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)中一种或多种；
优选地，有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)。
除氧剂中氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：(0.3-1.8)；
优选地，氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64。
一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入丙烯酰胺共聚物、有机炔醇、巯基酸、咪唑型季铵盐、巯基吡啶、有机溶剂，混合搅拌均匀，得到所述注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物20份，有机炔醇10份，巯基酸5份，咪唑型季铵盐5份，巯基吡啶5份，有机溶剂20份，除氧剂1份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚；
丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；
咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷。
二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54。
有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)。
氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
按重量份向反应器中加入丙烯酰胺共聚物、有机炔醇、巯基酸、咪唑型季铵盐、巯基吡啶、有机溶剂，混合搅拌均匀，得到所述注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂。
咪唑型季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
(1)向反应器中加入苯甲酸、二甲苯、锌粒催化剂，搅拌均匀后，缓慢滴加二乙烯三胺，滴加完毕后，缓慢升温至140℃，保温反应2h，然后升温至180℃，保温反应6h，反应完毕后减压浓缩干二甲苯；苯甲酸与二甲苯、锌粒重量比为1：8：0.002；
(2)向步骤(1)加入碳酸二甲酯，升温至85℃，保温反应5h，然后加入1,4-二溴丁烷，保温反应5h，反应结束后，降温至室温并加入丙酮，升温至60℃，保温1h,降温至0～5℃，保温1h，过滤，减压干燥，得到咪唑型季铵盐；碳酸二甲酯与丙酮的重量比为1：8。
丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括以下步骤：
向反应釜中加入丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚、去离子水，搅拌，降温至-5℃，加入1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至6，加入2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，通入氮气，加入亚硫酸氢钠、过硫酸铵，升温至80℃，保温反应11h，得到丙烯酰胺共聚物，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒；
丙烯酰胺与去离子水、2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、亚硫酸氢钠、过硫酸铵的重量比为1：5：0.001：0.001：0.0011：0.001。
实施例2
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，
丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；
咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，
二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)；
氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.3；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
实施例3
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物50份，有机炔醇20份，巯基酸15份，咪唑型季铵盐25份，巯基吡啶10份，有机溶剂60份，除氧剂15 份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，
丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；
有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，
二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54；
有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)；
氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：1.8；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例1
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的重量比为1：0.0012： 0.011；有机炔醇为1,4丁炔二醇；所述巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4- 二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)；氨基脲与所述1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例2
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、月桂酸、碳酸二甲酯、 1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与所述月桂酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15： 1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)；氨基脲与1，4- 亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例3
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，丙烯酰胺与所述4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4 丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与所述苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15： 1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例4
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，丙烯酰胺与所述4-乙烯基苯硼酸、所述2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与所述苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为 1：1.15：1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为1，4-亚苯基双(硫脲)；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例5
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
所述丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，所述丙烯酰胺与所述4-乙烯基苯硼酸、所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、所述3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；所述有机炔醇为1,4丁炔二醇；所述巯基酸为巯基甲酸；所述有机溶剂为异丙醇；所述除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)；所述氨基脲与所述1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64；
的咪唑啉季铵盐合成工艺为苯甲酸与三乙烯四胺摩尔比为1.5∶1，在150℃经缩合脱水反应2.0h，再升温至240℃环化脱水反应1.5h，得到咪唑啉中间体；然后使摩尔比为1∶2的中间体与氯化苄在90℃左右反应5h，得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂。
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例6
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠，丙烯酰胺与所述4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的重量比为1：0.0012： 0.011；所述有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、月桂酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与所述月桂酸、碳酸二甲酯、所述1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1， 4-亚苯基双(硫脲)；氨基脲与所述1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：0.64；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1。
对比例7
按重量份计算，注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂包括：丙烯酰胺共聚物36份，有机炔醇16份，巯基酸10份，咪唑型季铵盐18份，巯基吡啶6份，有机溶剂40份，除氧剂8份；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚，所述丙烯酰胺与所述4-乙烯基苯硼酸、所述2-丙烯酰胺基 -2-甲基丙磺酸钠、所述3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016；有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与所述苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：1.15：1.05：0.54；有机溶剂为异丙醇；
注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法、咪唑型季铵盐的制备方法、丙烯酰胺共聚物的制备方法同实施例1(与实施例1的区别在于无除氧剂)。
性能测试：
采用高温高压釜挂片测试方法(参见SY/T 5273-2014《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》)对其缓蚀率进行测定。
实验所用材质为N80碳钢；钢片大小为50*10*3mm，转速2m/S，氧气分压：0.5MPa，测试挂片时间72h。
缓蚀率由下述公式计算：
缓蚀率(％)＝[腐蚀速率(空白)－腐蚀速率(缓蚀剂)]/腐蚀速率(空白)×100％
表1性能测试结果
Figure BDA0001796036730000131
Figure BDA0001796036730000141
从上述数据可以看出，本发明提供注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其具有优异的缓蚀、抗氧化性能。在潮湿高温(井底最高温度可达120摄氏度左右)的环境中，有效保护井管壁，减少腐蚀的风险。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (8)

1.一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂由以下重量份的组分组成：丙烯酰胺共聚物20~50份，有机炔醇10~20份，巯基酸5~15份，咪唑型季铵盐5~25份，巯基吡啶5~10份，有机溶剂20~60份，除氧剂1~15份；
其中，丙烯酰胺共聚物具有N、S、O多个吸附基团，所述缓蚀剂的分子结构中同时含有亲水基和疏水基基团；
丙烯酰胺共聚物的制备原料包括丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚（CAS：82615-37-0），丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚（CAS：82615-37-0）的重量比为1：（0.001~0.002）：（0.005~0.02）：（0.001~0.003）。
2.根据权利要求1所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，丙烯酰胺与4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚（CAS:82615-37-0）的重量比为1：0.0012：0.011：0.0016。
3.根据权利要求1所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，丙烯酰胺共聚物通过下述方法合成：
向反应釜中加入丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、3-(3-甲基-3-丁烯)-苯酚、去离子水，搅拌，降温至-5~0℃；
加入1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至6~7，加入2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，通入氮气，加入亚硫酸氢钠、过硫酸铵，升温至70~90℃，保温反应8~13h，得到丙烯酰胺共聚物；
丙烯酰胺与去离子水、2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、亚硫酸氢钠、过硫酸铵的重量比为1：（3~7）：（0.0005~0.002）：（0.0005~0.002）：（0.001~0.0015）：（0.0005~0.0018）；
用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4~6毫米的小胶粒。
4.根据权利要求1所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，有机炔醇包括丙炔醇、1,4丁炔二醇、甲磺酸-2-丙炔-1-醇（CAS:16156-58-4）中的一种或多种；巯基酸包括巯基甲酸、巯基乙酸中的一种或多种；有机溶剂包括异丙醇、丙醇和乙醇中的一种；除氧剂包括硫脲、2，4-二硫代缩二脲、氨基脲、硫代氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)中一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，有机炔醇为1,4丁炔二醇；巯基酸为巯基甲酸；有机溶剂为异丙醇；除氧剂为氨基脲、1，4-亚苯基双(硫脲)，氨基脲与1，4-亚苯基双(硫脲)的重量比为1：（0.3~1.8）。
6.根据权利要求1所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，咪唑型季铵盐的制备原料包括二乙烯三胺、苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷，二乙烯三胺与苯甲酸、碳酸二甲酯、1,4-二溴丁烷的摩尔比为1：（1.05~1.3）：（1~1.2）：（0.5~0.6）。
7.根据权利要求6所述的一种注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂，其特征在于，咪唑型季铵盐通过下述方法合成：
S1、向反应器中加入重量比为1：（6~10）：（0.001~0.003）的苯甲酸、二甲苯、锌粒催化剂，搅拌均匀后，滴加二乙烯三胺，滴加完毕后，升温至130~150℃，保温反应1~3h，然后升温至170~190℃，保温反应4~8h，反应完毕后减压浓缩干二甲苯；
S2、向步骤S1制备的浓缩干二甲苯中加入碳酸二甲酯，升温至80~90℃，保温反应3~7h，然后加入1,4-二溴丁烷，保温反应4~6h，反应结束后，降温至室温并加入丙酮，升温至50~70℃，保温0.5~2h，降温至0~5℃，保温0.5~2h，过滤，减压干燥，得到所述咪唑型季铵盐；碳酸二甲酯与丙酮的重量比为1：（6~10）。
8.一种如权利要求1~7中任一项所述注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括：将所述组分按所述用量混合搅拌均匀制得所述注气驱注入井用高温抗氧型缓蚀剂。
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