一种水溶性缓蚀剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性缓蚀剂及制备方法，属于石油助剂技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性缓蚀剂及制备方法


[0001]本专利技术属于石油助剂
，具体地，涉及一种水溶性缓蚀剂及制备方法
。

技术介绍

[0002]酸化是油气田开发中一种常用的增产方法，酸液能够溶解地下岩层，增加岩石孔隙率，从而提高油气的采收率，酸化过程中酸液的使用往往导致油井发生严重的腐蚀，进而造成地层损害
、
经济损失以及人员安全威胁，因此，采取经济有效的措施减缓酸化腐蚀具有重要意义，其中，加入酸化缓蚀剂是最常使用
、
最有效的方法
。
[0003]现有技术中应用于酸化液的缓蚀剂以杂环类化合物和季铵盐为主，其机理为在金属基体表面形成保护膜，阻碍基体被酸液腐蚀，从而达到缓蚀效果；如下为现有技术公开的一些高效缓蚀剂结构：一些高效缓蚀剂结构：一些高效缓蚀剂结构：这些缓蚀剂中多数含有苯环结构，具有较强的毒性且难以降解，还不利于水溶解，需要复配大量的乳化分散剂，相较而言，季铵盐类缓蚀剂毒性低且易溶于水，可直接制成水剂分散于酸液中，但其难以在金属基体表面形成稳定的膜层，缓蚀效果一般
。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种水溶性缓蚀剂及制备方法
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种水溶性缓蚀剂，按照重量百分比计包括：环保型三嗪衍生物
32
‑
38wt%、
分散剂
0.9
‑
1.1wt%、
表面活性剂
0.5
‑
0.7wt%
和稠化剂
0.25
‑
0.35wt%
，余量为水
。
[0006]所述环保型三嗪衍生物由以下方法制备：步骤
A1
：将2‑
氨基
‑
1,3,4
‑
噻二唑和甲醇溶液混合溶解，加入醋酸调节
pH
值为5‑6，再加入甲醛溶液混合，通入氮气保护，加入甲醛溶液混合，控制温度为
55
‑
65℃
，施加
120
‑
180rpm
搅拌回流反应3‑
4h
，得到化合物
a
；进一步地，2‑
氨基
‑
1,3,4
‑
噻二唑和甲醛的用量摩尔比为
1:1.5
‑
1.8
，甲醇溶液的质量分数为
30
‑
45%
，甲醛和2‑
氨基
‑
1,3,4
‑
噻二唑反应，形成三嗪化合物，具体反应过程可表示如下：
步骤
A2
：将化合物
a、N
‑
溴代丁二酰亚胺
、
三苯基磷和丙酮混合溶解，控制温度为
35
‑
42℃
，施加
240
‑
360rpm
搅拌回流反应
1.8
‑
2.5h
，得到化合物
b
；进一步地，化合物
a、N
‑
溴代丁二酰亚胺
、
偶氮二异丁腈和丙酮的用量比为
0.1mol
：
0.32
‑
0.34mol
：
20
‑
30mg
：
80
‑
100mL
，在偶氮二异丁腈的催化下，
N
‑
溴代丁二酰亚胺对化合物
a
溴化取代，具体反应过程可表示如下：步骤
A3
：将化合物
b、
二乙醇胺和二甲基亚砜混合溶解，控制温度为5‑
10℃
，施加
480
‑
540rpm
机械搅拌，缓慢滴加三乙胺，控制总加入反应时间为2‑
3h
，得到化合物
c
；进一步地，化合物
b、
二乙醇胺
、
三乙胺和二甲基亚砜的用量比为
0.1mol
：
0.3mol
：
15
‑
20mL
：
120
‑
160mL
，二乙醇胺与化合物
b
溴基团取代反应，引入含羟基的叔胺结构修饰，具体反应郭晨可表示如下：步骤
A4
：将化合物
c
和二甲基乙酰胺混合溶解，再加入三亚甲基氯醇混匀，通入氮气保护，升温至
85
‑
100℃
，施加
120
‑
240rpm
机械搅拌，反应5‑
6h
，得到环保型三嗪衍生物；进一步地，化合物
c、
三亚甲基氯醇和二甲基乙酰胺的用量比为
0.1mol
：
45
‑
55mL
：
110
‑
140mL
，三亚甲基氯醇对化合物
c
分子中的叔胺结构季铵化处理，形成端季铵结构修饰，具体反应过程可表示如下：
进一步地，分散剂为木质素磺酸钠
。
[0007]进一步地，表面活性剂为七甲基三硅氧烷聚氧乙烯醚
。
[0008]进一步地，稠化剂为硅酸钠
。
[0009]一种水溶性缓蚀剂的制备方法为：将环保型三嗪衍生物
、
分散剂
、
表面活性剂和部分水混合均匀，再将稠化剂和其余水溶解后加入混合液中混匀，得到水溶性缓蚀剂
。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术制备出一种环保型三嗪衍生物，将其与助剂复配使用，获得优异的缓蚀效果，其以2‑
氨基
‑
1,3,4
‑
噻二唑和甲醛缩合反应，形成具有三嗪环和支状硫氮杂环结构的化合物，再以
N
‑
溴代丁二酰亚胺为溴化剂，向硫氮杂环中引入溴基团改性，之后通过二乙醇胺和溴基团取代反应，引入叔胺结构修饰，最后利用三亚甲基氯醇进行季铵化处理，在端部支链羟基和季铵结构，赋予环保型三嗪衍生物良好的水溶性，与现有的缓蚀剂相比，环保型三嗪衍生物结构中含有大量硫氮元素，易吸附于金属基体表面，加之，其在结构上呈现均匀的支状结构，更易于在金属基体表面形成高覆盖率且致密的膜层，有效减缓酸液对金属的腐蚀；此外，环保型三嗪衍生物不含苯结构，且分子中的三嗪环结构具有一定的生物降解性，应用在油气田中更加环保
。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水溶性缓蚀剂，其特征在于，按照重量百分比计包括：环保型三嗪衍生物
32
‑
38wt%、
分散剂
0.9
‑
1.1wt%、
表面活性剂
0.5
‑
0.7wt%
和稠化剂
0.25
‑
0.35wt%
，余量为水；所述环保型三嗪衍生物由以下方法制备：步骤
A1
：将2‑
氨基
‑
1,3,4
‑
噻二唑和甲醇溶液混合溶解，加入醋酸调节
pH
值为5‑6，再加入甲醛溶液混合，氮气保护，加入甲醛溶液混合，控制温度为
55
‑
65℃
，搅拌回流反应3‑
4h
，得到化合物
a
；步骤
A2
：将化合物
a、N
‑
溴代丁二酰亚胺
、
三苯基磷和丙酮混合溶解，控制温度为
35
‑
42℃
，搅拌回流反应
1.8
‑
2.5h
，得到化合物
b
；步骤
A3
：将化合物
b、
二乙醇胺和二甲基亚砜混合溶解，控制温度为5‑
10℃
，搅拌并缓慢滴加三乙胺，控制总加入反应时间为2‑
3h
，得到化合物
c
；步骤
A4
：将化合物
c
和二甲基乙酰胺混合溶解，再加入三亚甲基氯醇混匀，氮气保护，升温至
85
‑
100℃
，搅拌反应5‑
6h
，得到环保型三嗪衍生物
。2.
根据权利要求1所述的一种水溶性缓蚀剂，其特征在于，2‑
氨基
‑
1,3,4

【专利技术属性】
技术研发人员：郑维师，李昭辉，张磊，吴保玉，谭欢，韩婧婧，赵静，牛永博，何祖斌，李维平，
申请(专利权)人：西安川秦石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：