本发明专利技术公开了一种炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及它们的制备，其中，炔醇基咪唑啉化合物具有如下式(I)的结构式；用于二氧化碳驱油的缓蚀剂包括该炔醇基咪唑啉化合物。本发明专利技术通过对关键炔醇基咪唑啉化合物的制备方式、以及该炔醇基咪唑啉化合物的应用及其应用方式等进行改进，能够有效解决CO2缓蚀剂的缓蚀性能差的问题，利用该炔醇基咪唑啉化合物制备得到的用于二氧化碳驱油的缓蚀剂能够有效抑制二氧化碳驱油过程中管道的腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田化学领域，更具体地，涉及一种炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及它们的制备，炔醇基咪唑啉化合物是用于二氧化碳驱油缓蚀剂的重要成分，该缓蚀剂非常适用于二氧化碳驱油工艺。
技术介绍
当CO2的温度超过31.1℃、压力高于7.38MPa时，即进入超临界状态。目前国内外广泛利用超临界CO2对低渗透油气藏进行驱油、驱气。由于超临界CO2无表面张力、粘度小、扩散系数大，因此超临界CO2注入地层后，能进入各种微小的空隙中，驱替出空隙中的原油；同时超临界CO2的溶剂化能力很强，可以溶解井底周围地层中的重油和有机质，改善地层的流动状况。在CO2驱油工艺中，超临界CO2在井下与水形成混相流体。超临界CO2–水混相流体对管道具有强烈的腐蚀。加入缓蚀剂来抑制CO2腐蚀是十分通行的方法，多年来，一直作为抑制CO2腐蚀的一种主要技术手段。然而，当人们试图通过加入缓蚀剂来抑制CO2驱油工艺中超临界CO2的腐蚀时，却发现：在二氧化碳驱油工艺中，几乎所有的常规CO2缓蚀剂的缓蚀性能都较差。当前CO2腐蚀问题已经成为了制约二氧化碳驱油工艺推广实施的一个重要因素。目前国内外还没有应用于二氧化碳驱油工艺中抑制超临界CO2腐蚀的缓蚀剂，因此制备一种二氧化碳驱油工艺用缓蚀剂，并有效抑制超临界CO2腐蚀，这将有助于二氧化碳驱油工艺广泛、安全的推广实施。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术的目的在于提供炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及它们的制备，其中通过对其关键炔醇基咪唑啉化合物的制备方式(尤其是制备过程整体的工艺设置、以及各个反应步骤中的反应参数，如反应物的配比、反应温度、时间)、以及该炔醇基咪唑啉化合物的应用及其应用方式(如缓蚀剂中炔醇基咪唑啉化合物的配比量、以及其他组成原料的配比量)等进行改进，与现有技术相比能够有效解决CO2缓蚀剂的缓蚀性能差的问题，利用该炔醇基咪唑啉化合物制备得到的用于二氧化碳驱油的缓蚀剂能够有效抑制二氧化碳驱油过程中管道的腐蚀，特别是对二氧化碳驱油工艺过程中的超临界CO2腐蚀具有显著的抑制效果，且该二氧化碳驱油工艺用缓蚀剂用量小、缓蚀效果显著，具有很好的抗高温二氧化碳腐蚀性能。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种炔醇基咪唑啉化合物，其特征在于，具有如下式(I)的结构式：该式(I)中，n＝1，2，3；m＝1，2，3；R为长链烷基。作为本专利技术的进一步优选，所述R为C11-C17直链烷基；优选的，所述R为油酸基、芥酸基中的至少一种。按照本专利技术的另一方面，提供了一种炔醇基咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以摩尔比为1：(1～1.5)的脂肪酸、多乙烯多胺为原料，将所述原料反应生成具有如下式(II)的咪唑啉类产物：该式(II)中，n＝1，2，3；R为长链烷基；(2)以摩尔比为(1～1.2)：1：(1～1.5)的所述咪唑啉类产物、甲醛与炔醇为反应物，将所述反应物反应生成具有如下式(I)结构式的炔醇基咪唑啉：该式(I)中，m＝1，2，3。作为本专利技术的进一步优选，所述步骤(1)中，将所述原料反应生成所述咪唑啉类产物，是先将所述原料在140-160℃的条件下进行酰化反应2-5小时，再升温到200-250℃的条件下进行环化反应3-5小时，从而生成所述咪唑啉类产物；所述步骤(2)中，将所述反应物反应生成所述炔醇基咪唑啉，是将所述反应物在80-100℃的条件下进行曼尼希反应5-8小时，从而生成所述炔醇基咪唑啉。作为本专利技术的进一步优选，所述步骤(1)中，所述脂肪酸具有式RCOOH，该脂肪酸为直链脂肪酸，优选为油酸、芥酸、硬脂酸、月桂酸、以及肉豆蔻酸中的至少一种；所述式(I)和所述式(II)中的R为油酸基、芥酸基、硬脂酸基、月桂基、以及肉豆蔻基中的至少一种；所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、以及四乙烯五胺中的至少一种；所述步骤(2)中，所述甲醛为质量百分浓度为35％-40％的甲醛水溶液；所述炔醇为2-丙炔-1-醇、3-丁炔-1-醇、以及4-戊炔-1-醇中的至少一种。按照本专利技术的另一方面，提供了一种用于二氧化碳驱油的缓蚀剂，其特征在于，该缓蚀剂包括20-50重量份的炔醇基咪唑啉、10-40重量份的小分子醇、10-20重量份的表面活性剂、1-5重量份的碘化物、以及10-20重量份的水，其中，所述炔醇基咪唑啉具有如下式(I)的结构式：该式(I)中，n＝1，2，3；m＝1，2，3；R为长链烷基。作为本专利技术的进一步优选，所述R为C11-C17直链烷基；优选的，所述R为油酸基、芥酸基中的至少一种。作为本专利技术的进一步优选，该用于二氧化碳驱油的缓蚀剂包括40重量份的炔醇基咪唑啉、32重量份的异丙醇、15重量份的表面活性剂OP-10、3重量份的碘化钾、以及10重量份的水。按照本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种用于二氧化碳驱油的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以摩尔比为1：(1～1.5)的脂肪酸、多乙烯多胺为原料，将所述原料反应生成具有如下式(II)的咪唑啉类产物：该式(II)中，n＝1，2，3；R为长链烷基；(2)以摩尔比为(1～1.2)：1：(1～1.5)的所述咪唑啉类产物、甲醛与炔醇为反应物，将所述反应物反应生成具有如下式(I)结构式的炔醇基咪唑啉：该式(I)中，m＝1，2，3；(3)将20-50重量份的炔醇基咪唑啉、10-40重量份的小分子醇、10-20重量份的表面活性剂、1-5重量份的碘化物、10-20重量份的水搅拌混合，即得到用于二氧化碳驱油的缓蚀剂。作为本专利技术的进一步优选，所述步骤(3)中，所述小分子醇为甲醇、乙醇、异丙醇、以及乙二醇中的至少一种；所述表面活性剂为OP-10、AEO-10、NP-10、以及TX-10中的至少一种；所述碘化物为碘化钾、以及碘化钠中的至少一种。通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于对制备方法(包括炔醇基咪唑啉化合物的制备方法、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂的制备方法)进行改进，可以制备得到对二氧化碳驱油工艺应用具有良好缓蚀效果的炔醇基咪唑啉化合物、以及最终的缓蚀剂制品，能够有效解决现有CO2缓蚀剂的缓蚀性能差的问题。本专利技术中的炔醇基咪唑啉化合物，是以脂肪酸、多乙烯多胺为原料，先反应生成咪唑啉类产物，再将生成的咪唑啉类产物与甲醛、炔醇反应，最终生成炔醇基咪唑啉；脂肪酸、多乙烯多胺的摩尔比为1：(1～1.5)，是优选在140-160℃的条件下进行酰化反应2-5小时，再升温到200-250℃的条件下进行环化反应3-5小时；咪唑啉类产物、甲醛与炔醇三者的摩尔比为(1～1.2)：1：(1～1.5)，是优选在80-100℃的条件下进行曼尼希反应5-8小时；以该炔醇基咪唑啉为关键原料，通过控制关键的炔醇基咪唑啉的添加比例，得到的用于二氧化碳驱油的缓蚀剂具有良好的二氧化碳驱油的缓蚀效果。本专利技术提供的用于二氧化碳驱油的缓蚀剂，是以炔醇基咪唑啉化合物为原料再加工后得到的，炔醇基咪唑啉化合物是该缓蚀剂发挥缓蚀作用的重要成份；该缓蚀剂能够有效抑制二氧化碳驱油过程中管道的腐蚀，特别是对二氧化碳驱油工艺过程中的超临界CO2腐蚀具有显著的抑制效果，且该二氧化碳驱油工艺用缓蚀剂用量小、缓蚀效果显著，具有很好的抗高温二氧化碳腐蚀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种炔醇基咪唑啉化合物，其特征在于，具有如下式(I)的结构式：该式(I)中，n＝1，2，3；m＝1，2，3；R为长链烷基。
【技术特征摘要】
1.一种炔醇基咪唑啉化合物，其特征在于，具有如下式(I)的结构式：该式(I)中，n＝1，2，3；m＝1，2，3；R为长链烷基。2.如权利要求1所述炔醇基咪唑啉化合物，其特征在于，所述R为C11-C17直链烷基；优选的，所述R为油酸基、芥酸基中的至少一种。3.一种炔醇基咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以摩尔比为1：(1～1.5)的脂肪酸、多乙烯多胺为原料，将所述原料反应生成具有如下式(II)的咪唑啉类产物：该式(II)中，n＝1，2，3；R为长链烷基；(2)以摩尔比为(1～1.2)：1：(1～1.5)的所述咪唑啉类产物、甲醛与炔醇为反应物，将所述反应物反应生成具有如下式(I)结构式的炔醇基咪唑啉：该式(I)中，m＝1，2，3。4.如权利要求3所述炔醇基咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将所述原料反应生成所述咪唑啉类产物，是先将所述原料在140-160℃的条件下进行酰化反应2-5小时，再升温到200-250℃的条件下进行环化反应3-5小时，从而生成所述咪唑啉类产物；所述步骤(2)中，将所述反应物反应生成所述炔醇基咪唑啉，是将所述反应物在80-100℃的条件下进行曼尼希反应5-8小时，从而生成所述炔醇基咪唑啉。5.如权利要求3所述炔醇基咪唑啉化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述脂肪酸具有式RCOOH，该脂肪酸为直链脂肪酸，优选为油酸、芥酸、硬脂酸、月桂酸、以及肉豆蔻酸中的至少一种；所述式(I)和所述式(II)中的R为油酸基、芥酸基、硬脂酸基、月桂基、以及肉豆蔻基中的至少一种；所述多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、以及四乙烯五胺中的至少一种；所述步骤(2)中，所述甲醛为质量百分浓度为35％-40％的甲醛水溶液；所述炔醇为2-丙炔-1-醇、3-丁炔-1-醇、以...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈振宇，魏莉莎，岑宏宇，方璐，张佑庭，
申请(专利权)人：武汉楚博士科技有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。