[發明專利]一種新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202111180881.6
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113717065A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張科良
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C07C225/16
• 分類號: C07C225/16;C07C225/12;C07C221/00;C09K8/74
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 居延娟

本發明公開了一種新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑及其制備方法，所述緩蝕劑如通式1所示：（1）；式中：甲基芳酮為萘乙酮、蒽乙酮、菲乙酮、芐叉丙酮，2?芐烯基環己酮、苯乙酮中的一種或幾種的混合物或環己酮；不飽和胺為N?二烯丙基胺、N?甲基烯丙基胺、N?乙基烯丙基胺、烯丙基胺中的一種或兩種以及兩種以上不同混合物；醛為甲醛溶液、乙二醛或多聚甲醛粉末中的一種；反應的溶劑為甲醇、無水乙醇、異丙醇、N,N?二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。本發明的新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑具有用量少，抗腐蝕強、與其它油氣田添加劑配伍良好等特點，可應用于原油常規開采酸化壓裂領域。

技術領域

本發明涉及油田化學用劑領域，具體涉及一種新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑及其制備方法。

背景技術

酸化壓裂是碳酸鹽巖油藏開發過程中油氣井增產、注水井增注的有效技術措施之一。然而，在生產實踐中，由于酸液對油井金屬管材的存在嚴重腐蝕，直至20世紀30年代酸化緩蝕劑問世之后，酸化增產技術才得以廣泛應用和發展。由于酸化緩蝕劑具有用量少、施工工藝簡單、不需要特殊的附加設備(如電化學保護)等優點而備受人們的喜愛。在酸化施工過程中，就是依靠向酸液中添加酸化緩蝕劑而抑制酸液對井下管柱和設備的腐蝕。

添加酸化緩蝕劑是解決油田腐蝕的最經濟手段。有機吸附型酸化緩蝕劑一般包括：季銨鹽、咪唑啉及其季銨鹽、曼尼希堿、單寧改性產物等類型。曼尼希堿的合成一般通過醛、酮與胺之間，發生曼尼希反應來實現。一般來說，醛包括甲醛、苯甲醛、肉桂醛、糠醛等；酮一般包括：環己酮、苯乙酮、丙酮、戊二酮等；胺包括：環己胺、苯甲胺、苯胺，嗎啉、多乙烯多胺、肼及其衍生物等。

有研究表明，以烷基、巰基、氨基、吡啶基、硝基和苯胺基等取代的苯并咪唑衍生物對金屬也有一定的緩蝕性能（李焱，馬會強，王玉爐.苯并咪唑及其衍生物合成與應用研究進展[J].有機化學，2008, 28(2): 210）。

專利CN104388945A旨在解決天然氣高速輸送過程中因二氧化碳腐蝕所造成的管線腐蝕、穿孔等管道失效問題。該專利以苯并咪唑、甲醛和二烯丙基胺為原料，在鹽酸或醋酸存在下經曼尼希反應制備緩蝕劑主劑。該主劑呈現油溶性、水分散性的特征。30～40%主劑，與10～20%的苯甲醇、5～10%單乙醇胺、5～7%乳化劑、23～50%的溶劑復配成最終產品。然而，苯并咪唑雖然具有多位點活性吸附基團，但是其水不溶性影響了曼尼希堿分子在水中的溶解性。另外，用于酸化壓裂的緩蝕劑分子結構中具有不飽和烯胺的曼尼希堿目前未檢索到。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種可用于酸化壓裂、水溶性或水分散性良好、復配成本便宜、性價比高的、分子結構中具有不飽和烯胺的新型酸化緩蝕劑的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑，所述緩蝕劑如通式1所示：

（1）；

式中：甲基芳酮為萘乙酮、蒽乙酮、菲乙酮、芐叉丙酮，2-芐烯基環己酮、苯乙酮中的一種或幾種的混合物或環己酮；不飽和胺為N-二烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、N-乙基烯丙基胺、烯丙基 胺中的一種或兩種以及兩種以上不同混合物；醛為甲醛溶液、乙二醛或多聚甲醛粉末中的一種；反應的溶劑為甲醇、無水乙醇、異丙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。

本發明還提供了上述一種新型曼尼希堿型酸化緩蝕劑的制備方法， n(醛):n(甲基芳酮):m(不飽和烯胺)=0.9～1.55:0.95～1.20:49.5～115，反應介質pH=2～6，反應時間為5～10小時，反應溫度為55～95℃。

進一步地， n(醛):n(甲基芳酮):m(不飽和烯胺)=0.95～1.25:0.95～1.15:54.2～106.9；反應介質pH=4～5；反應時間為6～9小時；反應溫度為60～80℃。