【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油开采，具体涉及一种油田酸化压裂用缓蚀剂及其合成方法。
技术介绍
1、油气井开采过程中，压裂酸化技术是一项十分有效的增产措施，其原理是将一定量的酸液注入地层中，使井底地层的堵塞物质和地层岩石溶解，增加岩石孔隙率，从而扩大油流通道，降低油流阻力，以达到增产的目的。
2、但在酸化施工中，酸的注入可能造成油气井管材和井下金属设备的表面坑蚀、氢脆和失重腐蚀，有时还可能导致井下管材突发性破裂事故，造成严重经济损失，同时被酸溶蚀的金属铁离子又可能对地层造成伤害。
3、因此，在酸化施工中，防止设备的酸化腐蚀是不可缺少的环节。酸化缓蚀剂的应用较好的解决了这些问题，酸化缓蚀剂是酸化施工过程中最重要的添加剂之一，油气井增产措施使用的所有工业用酸都需加入缓蚀剂以降低井筒管柱的酸蚀速度。
4、cn104109529a公开了一种酸化缓蚀剂及其制备方法，该酸化缓蚀剂主要是由以下重量份数的原料制成：苯乙酮39～41份、甲醛24～26份、乙二胺9～11份、无水乙醇24～25份、浓盐酸1～2份、丙炔醇1～3份。该专利技术的酸化缓蚀剂，采用苯乙酮、甲醛、无水乙醇、浓盐酸、乙二胺和丙炔醇为原料，通过合理复配，所得酸化缓蚀剂在酸液中具有良好的分散性，无需添加其他的增效剂和表面活性剂就能实现与酸液及其它酸化添加剂的良好配伍；缓蚀性能好，达到行业一级标准，且在酸化过程中对岩心无伤害；对人体和环境影响小，现场施工时用量小，既降低了酸化施工的成本，又提高了现场施工的安全性，具有良好的经济效益和环境效益，适合推广应用。但是该专
5、cn101451242b公开了一种用于含cr油管的高温酸化缓蚀剂，主剂a组成按重量份为：25～35份喹啉季铵盐或喹啉衍生物季铵盐，5～10份碘化钾和40～60份有机溶剂甲醇或甲醛；助剂b组成按重量份为：30～50份曼尼希碱，15～35份丙炔醇，5～15份氯化铬和20～35份甲醛；使用时按重量份a∶b＝2～1.5∶1，在15％hcl+3％hf土酸和20％盐酸环境中，在100℃、120℃和140℃对超级13cr缓蚀均符合酸化标准要求，根据sy/t5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标，该缓蚀剂在140℃，腐蚀速率低于40g/(m2·h)；达到一级标准要求，解决了含cr钢在高温油井的酸化腐蚀问题。但是该专利技术高温酸化缓蚀剂引入了重金属离子铬离子和丙炔醇，毒性较大，对环境污染严重。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种酸化压裂用缓蚀剂及其制备方法。本专利技术的缓蚀剂具有适应温度广泛、用量小、缓释效果好的优点，90℃条件下在20wt％的盐酸溶液中加入1wt％缓蚀剂，腐蚀速率低于2.5g/(m2·h)。
2、本专利技术的目的之一公开了一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：
3、(1)在四口烧瓶中加入4,6二羟基嘧啶、乙醇、环氧溴丙烷、加热回流，得到混合液；
4、(2)将上述混合液加入固体碳酸钾、2-苄基咪唑啉，加热回流，降温，过滤；
5、(3)将步骤(2)中的液体减压蒸馏得到褐色粘稠状固体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，80℃烘干过夜，得到产品缓蚀剂。
6、在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的4,6二羟基嘧啶，所述的环氧溴丙烷、2-苄基咪唑啉的用量分别为1.8-2.4摩尔份、1.6-2.4摩尔份；更优选地，基于1摩尔份的4,6二羟基嘧啶，所述的环氧溴丙烷、2-苄基咪唑啉的用量分别为2-2.2摩尔份、1.8-2.2摩尔份。
7、在本专利技术中，优选地，步骤(1)中所述乙醇与4,6二羟基嘧啶重量比为20-30：1。
8、在本专利技术中，优选地，步骤(1)中所述回流反应时间为0.5-2h。
9、更优选地，步骤(1)中所述回流反应时间为0.5-1h。
10、在本专利技术中，优选地，步骤(2)中所述固体碳酸钾与4,6二羟基嘧啶重量比为1.3-2：1。
11、在本专利技术中，优选地，步骤(2)中所述回流反应时间为4-8h。
12、更优选地，步骤(2)中所述回流反应时间为4-6h。
13、本专利技术另一个目的公开了一种酸化压裂用缓蚀剂，所述酸化压裂用缓蚀剂的分子结构式如下：
14、
15、本专利技术酸化压裂用缓蚀剂的合成反应方程式如下：
16、
17、本专利技术的酸化压裂用缓蚀剂作用机理包括以下几个方面：
18、(1)本专利技术缓蚀剂中的咪唑啉和吡啶基团都带有正电性，可吸附在金属表面，阻止氢离子向金属表面靠拢和放电，使析氢反应难以进行；
19、(2)本专利技术缓蚀剂中的苄基是疏水性基团，可以在金属表面上形成疏水保护层，阻止了氢离子向金属表面靠近，保护了金属不被氢离子氧化；
20、(3)本专利技术缓蚀剂分子中有多个杂环n，有大量的孤立电子，结合苯环结构，使得n变成活性基团，可通过静电吸附和形成配价键等多种途径，被吸附在金属表面上，环上的烷基基团则为非极性基，分子之间的这些基团通过凝聚力等的作用，组成一个憎水性的吸附层，附着在金属表面，把腐蚀介质和金属分开；
21、(4)本专利技术缓蚀剂分子中的o拥有孤对电子，可以起到类似氮原子的作用而降低腐蚀。
22、本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
23、(1)本专利技术的缓蚀剂具有适应不同的温度，从60-180℃都有良好的缓释效果；
24、(2)本专利技术的缓蚀剂用量小、缓释效果好，90℃条件下在20wt％的盐酸溶液中加入1wt％缓蚀剂，腐蚀速率低于2.5g/(m2·h)。
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1.一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的4,6二羟基嘧啶，所述的环氧溴丙烷、2-苄基咪唑啉的用量分别为2-2.2摩尔份、1.8-2.2摩尔份。
3.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乙醇与4,6二羟基嘧啶重量比为20-30：1。
4.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述回流反应时间为0.5-2h。
5.根据权利要求4所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述回流反应时间为0.5-1h。
6.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述固体碳酸钾与4,6二羟基嘧啶重量比为1.3-2：1。
7.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述回流反应时间为4-8h。
8.根据权利要求7所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在
9.一种酸化压裂用缓蚀剂，其特征在于，所述酸化压裂用缓蚀剂的分子结构式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的4,6二羟基嘧啶，所述的环氧溴丙烷、2-苄基咪唑啉的用量分别为2-2.2摩尔份、1.8-2.2摩尔份。
3.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述乙醇与4,6二羟基嘧啶重量比为20-30：1。
4.根据权利要求1所述一种酸化压裂用缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述回流反应时间为0.5-2h。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐壮举，
申请(专利权)人：东营达成石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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