高温酸化缓蚀剂的合成与筛选.doc

第３０卷第４期
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高温酸化缓蚀剂的合成与筛选
刘德新，邱广敏，赵修太
（石油大学石油工程学院?华东）

刘德新等．高温酸化缓蚀剂的合成与筛选．钻采工艺，２００７，３０（４）：１１９―１２０，１２４摘要：根据高温油藏的特点，室内合成了咪唑啉类和曼尼希碱两种缓蚀剂，通过失重法分别评价了两种缓

蚀剂在１５％盐酸溶液中的缓蚀性能。室内进行了１３０。Ｃ条件下的模拟试验，结果表明咪唑啉类缓蚀剂在温度较高
的情况下缓蚀效果急剧变差，而曼尼希碱在高温时表现出优良的缓蚀性能。曼尼希碱缓蚀剂与炔醇复配使用时，缓蚀效果更佳，实验确定了复配的最佳配比。

关键词：缓蚀剂；高温；酸化；曼尼希碱；失重法
中图分类号：ＴＥ３５７．２２文献标识码：Ａ文章编号：１００６―７６８Ｘ（２００７）０４―０１１９一０２

随着高温深井的不断出现，对酸化缓蚀剂提出了更高的要求，进行缓蚀剂的研究与筛选有着十分重要的意义。本文针对玉门油田高温酸化作业的具体要求，研制出了适用于该条件下的低毒、无污染、与地层流体和酸液均配伍的高效缓蚀剂，以解决玉门油田酸化作业中的腐蚀问题。由于单一的合成缓蚀剂难以达到很好的缓蚀效果，室内研究并复配了
一种高温酸化缓蚀剂。

入醛和酮升温。开始液体为亮黄色，随着温度的升高，液体的颜色逐渐加深，先有橙红色，逐渐变为深红色。温度保持在９５℃～１００℃之间回流２４ｈ，得到深红色的液体。降低温度，颜色逐渐变为棕红色，
即为合成产物。

三、缓蚀效果评价
评价方法采用中华人民共和国石油天然气行业标准：ＳＹ／Ｔ５４０５―３９９６酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标。
１．咪唑啉季铵盐的缓蚀效果在温度为６０。Ｃ和９０℃的条件下，在没加缓蚀剂

一、实验仪器与药品
实验仪器：电热套、静态挂片腐蚀测定仪、恒温水浴锅、红外干燥箱、分析天平、常规玻璃仪器。实验药品及材料：乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、月桂酸、苯甲酸、氯化苄、二甲苯、烷基酮、醛、有机胺、无水乙醇、炔醇、丙酮、石油醚、浓盐酸、氢氟
酸和Ｎ８０钢片。

时，测得在１５％盐酸中的腐蚀速率分别为６７９．７６７
ｇ／ｍ２?ｈ和１１所示。
表１咪唑啉季铵盐在１５％盐酸中的缓蚀效果
２０２．３

ｇ／ｍ２ｈ。合成的咪唑啉季铵

盐在１５％盐酸溶液中加量为１．．５％的缓蚀效果如表

二、曼尼希碱的合成原理
曼尼希碱反应通式为㈨‘３１、‘４｝：

温度（℃）
６０９０

腐蚀速率（∥ｍ２?ｈ）
６．７１２２０６．７００

缓蚀率（％）
９９．０１８２．８１

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结果表明，咪唑啉季铵盐在较低的温度下具有较好的缓蚀效果，但在９０。Ｃ的高温下，其缓蚀效果大大下降，说明其耐高温性较差。２．曼尼希碱及其复配物的缓蚀效果’目前酸化缓蚀剂的加量一般为１％～２％。试验在１５％的盐酸中加入１．５％的曼尼希碱缓蚀剂，

在装有回流冷凝器、温度计和搅拌装置的三口
烧瓶中，加入一定量的有机胺和无水乙醇，搅拌，用

１５％盐酸调ｐＨ值至２左右，然后按一定的比例加
收稿日期：２００７―０１―０６

作者简介：刘德新，讲师。现主要从事油气田开发、油田化学教学与研究。地址：（２５７０６１）山东省东营，电话：０５４６―８３９１６３７，Ｅ―ｍａｉｌ：ｌｉ―
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将Ｎ８０钢片于９０℃条件下在该酸液中浸泡４ｈ，测得其腐蚀速度为２３．３３ｇ／ｍ２ｈ。效果虽较好，但腐蚀仍较严重。因此，考虑加入一定的增效剂与之复配来加强缓蚀效果。经过调研和筛选，发现炔醇与曼尼希碱复配缓蚀效果明显提高旧Ｊ、∞Ｊ。图１为１。５％曼尼希碱与不同加量炔醇复配物的腐蚀速率。

在９０。Ｃ条件下，１５％盐酸中，炔醇加量一定的情况下，曼尼希碱加量的变化引起的蚀速率变化趋
势如图３所示。
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龌图３在１５％盐酸体系中不同曼尼希碱加量和炔醇加量的腐蚀速率图１炔醇加量变化情况下的腐蚀速率

从图３看出，在炔醇加量一定的情况下，曼尼希碱加量增加，则腐蚀速率总体呈下降的趋势。在这种炔醇加量较小的情况下，腐蚀速率随曼尼希碱加量的改变变化较大。炔醇加量越小，腐蚀速率随曼尼希碱加量的变化幅度越大。炔醇的加量为０．１％时，曼尼希碱的加量从０．８％变化至１．８％，腐蚀速率的变化幅度大于５ｇ／ｍ２
ｈ。

由图１可以