技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 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%。
[0006] 表面活性剂是OP-10或OP-15之一。
[0007] 加入缓蚀剂总质量的3%~5%的碘化亚
铜。
[0008] 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
[0009] 图1是试验5结束后P110钢照片。
[0010] 图2是试验10结束后P110钢照片。
具体实施方式
[0011] 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。
[0012] 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%。
[0013] 上述表面活性剂是OP-10或OP-15之一。
[0014] 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。
[0015] 表格1 高温酸化缓蚀剂实施例配方表(质量百分比)
[0016]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
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 表格2 高温高压试验数据
[0024]
[0025]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