一种咪唑啉类抗高温酸化缓蚀剂的制备与性能评价

对于复杂井的酸化作业,许多缓蚀剂表现出较差的抗高温能力,缓蚀性能不好。如果通过增加缓蚀剂用量来增强缓蚀剂对井下管柱的保护作用,不仅会增加酸化作业成本,而且还会对酸化效果产生不利影响。同时,一些缓蚀剂与地层离子不相容,常常引起对地层的伤害问题。因此,亟需开发出与地层离子相容性好、能抗高温、缓蚀性能好的缓蚀剂。文中以油酸、二乙烯三胺为主要原料,通过缩合脱水反应合成了一种油酸咪唑啉。将该油酸咪唑啉与甲醛、表面活性剂LSN、OP-10和有机溶剂T进行复配,制备出了一种抗高温的酸化用缓蚀剂,并对缓蚀剂的酸溶性、与地层离子的相容性、缓蚀性能等进行了评价。评价结果表明：该缓蚀剂的酸溶性较好,与地层离子有很好的相容性,能抗高温,在盐酸和土酸中均表现出了优良的缓蚀性能。     

一种新型油井高温酸化缓蚀剂SYB的制备及性能评价

油井酸化作业是油田增产的主要措施。随着深井和超深井的不断出现,对于这些油井的复杂酸化作业,许多缓蚀剂表现出酸溶性不佳,抗温能力差,缓蚀性能不好等问题。如果通过增加缓蚀剂的用量来提高缓蚀剂对井下金属设备和管线的防护能力,不仅会增加酸化作业的成本,对酸化作业带来不利影响,而且有可能对地层造成伤害。所以,开发良好性能的缓蚀剂具有重要现实意义。本试验以甲醛、苯乙酮、乙二胺为主要原料,通过曼尼希反应所得产品与氯化苄反应,得到了一种油井抗高温的酸化缓蚀剂SYB,并对缓蚀剂SYB的酸溶性、缓蚀性等性能进行了评价。评价结果表明：该缓蚀剂的酸溶性较好,与其他酸化添加剂配伍性好,无毒,能抗高温,在不同酸液中均表现出了优良的缓蚀性能。     

油田高温酸化缓蚀剂研究进展

本文阐述了酸化用缓蚀剂的作用机理以及性能评价方法,综述了当前国内外油田高温酸化缓蚀剂的研究现状。高温酸化缓蚀剂主要由缓蚀主剂、表面活性剂、缓蚀增效剂、有机溶剂等成分组成,耐温等级可以达到150℃以上。今后缓蚀剂发展方向主要是对缓蚀剂作用机理、复配协同机理的研究以及高效、低毒、环境友好型高温缓蚀剂。     

新型耐高温油气田酸化缓蚀剂的合成与评价

通过实验，采用直接水溶液合成的方法合成了新型耐高温油气田酸化缓蚀剂；采用挂片失重实验和电化学实验进行评价，结果表明该缓蚀剂具有良好的缓蚀性能，能够满足高温深井的酸化和酸压施工要求。     

高温土酸酸化缓蚀剂DS-2的性能评价

针对目前国内土酸酸化缓蚀剂存在的高温下易分层、缓蚀率不高等问题,利用醛、酮、胺的缩合反应合成了一种曼尼希碱,通过和炔醇、喹啉季铵盐、含氮含硫化合物等组分的复配,研究得到高温土酸酸化缓蚀剂.DS-2。对DS-2的性能评价结果表明,DS-2在不同质量分数的土酸酸液中具有炎好的溶解分散性,120℃恒温静置48h,无液一液分层、液一固分离现象产生;和酸液中的粘土稳定剂、铁离子稳定剂等酸化添加剂有良好的配伍性;150℃条件下,常规土酸加入质量分数为2%的DS-2后腐蚀速率为13.47g/(m2·h),乏酸中的点蚀因数为97,缓蚀性和乏酸防点蚀性能均达到酸化缓蚀剂评价标准SY/T5405-1996规定的一级水平;渗透率损害试验证明,DS-2对地层无伤害。     

喹啉季铵盐与金属阳离子作为盐酸酸化缓蚀剂的协同作用

季铵盐类缓蚀剂与金属阳离子的协同缓蚀作用广泛应用于高温酸化缓蚀剂领域,开展相关研究对于诠释高温酸化缓蚀剂多组分协同作用机理具有重要意义。合成了喹啉季铵盐缓蚀剂,研究了不同浓度的Sb2O3,CuI及NiSO4与喹啉季铵盐在20%盐酸,140℃环境中对N80钢的协同作用效果。结果表明,最优化的缓蚀剂配方为2%(质量分数)喹啉季铵盐+0.5%(质量分数)Sb2O3。针对这一最优化配方,通过表面SEM,EDS及XRD分析,研究了两种缓蚀剂组分之间的协同缓蚀作用机理。研究结果表明,喹啉季铵盐与锑化物协同作用形成复合膜是缓蚀的主要原因。增效剂Sb2O3在固液界面还原为单质Sb,沉积于金属表面,与酸化缓蚀剂主剂(成膜物质,喹啉季铵盐)共同形成复合膜,达到缓蚀作用。     

HCM酸液添加剂的研制

对油田酸化改造过程中使用的酸液添加剂进行了研究,它主要包括粘土稳定剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等。对合成的粘土稳定剂PCM进行了防膨实验和地层伤害评价,筛选并评价了缓蚀剂(H2),它在缓速酸中具有较好的配伍性和很低的腐蚀性能。还评价了各种铁离子稳定剂,选出合适的铁离子稳定剂。研制的酸液添加剂在酸体系中配伍性能好,地层伤害程度小,综合性能完全满足酸化液在油田中的要求。     

高温井浓盐酸酸化与酸化缓蚀剂

本文研究了甲醛和“7801”酸化缓蚀剂在高温盐酸溶液中的缓蚀性能,并对它们的缓蚀作用机理进行了初步探讨。     

新型耐高温酸化缓蚀剂XAI-180的研发与性能评价

为了使缓蚀剂适用于高温深井酸化施工的恶劣工况,提高其高温缓蚀综合性能,以曼尼希碱季铵盐和喹啉季铵盐复配物作为缓蚀剂主剂,通过协同优选复配增效剂和助溶剂等辅剂,采用正交实验完成了高温酸化复合缓蚀剂XAI-180的配方设计,结合失重法和电化学测试分析法评价了XAI-180的缓蚀性能。研究结果表明:①自制的曼尼希碱季铵盐缓蚀剂与喹啉季铵盐缓蚀剂复配主剂形成了明显的协同效应,当两者配比为21∶5时,缓蚀效果为最佳;②高温缓蚀剂XAI-180是一种既可以抑制阴极反应,又可以抑制阳极反应的混合控制型缓蚀剂;③在加入5%酸化缓蚀剂XAI-180、180℃的条件下,N80钢片在盐酸浓度为20%的常规酸中腐蚀速度为70 g/(m~2·h),在0.4%胶凝剂和0.8%胶凝剂的体系中的腐蚀速率分别为92.3 g/(m~2·h)、95.8 g/(m~2·h)。结论认为,高温酸化缓蚀剂XAI-180在180℃、20%盐酸浓度的胶凝酸体系中具有配伍性好、缓蚀性强等优点,能满足180℃以上储层酸化压裂施工的要求。     

盐酸酸化缓蚀剂DS-1的合成及性能评价

为研究适用于盐酸介质的高效酸化缓蚀剂,首先利用曼尼希反应合成不同结构的曼尼希碱并对其缓蚀性能进行评价,同时运用正交实验设计法对曼尼希反应过程的各种影响因素进行优化,对具有最佳缓蚀效果的曼尼希碱进行复配。结果表明,在其它反应条件一定时,所选芳香酮较环烷酮、脂肪酮生成的曼尼希碱具有更好的缓蚀效果;反应介质中盐酸的加量及反应温度对曼尼希反应的发生起重要作用;合成的曼尼希碱DS-1及其复配产物适用于120℃以下地层的盐酸酸化缓蚀且具有使用浓度低、缓蚀效率高的特点。     

YSH-05高温酸化缓蚀剂缓蚀性能研究

室内合成了母体缓蚀剂MNX,复配以四种增效剂,制备出了高温酸化缓蚀剂YSH-05。用静态失重法在不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下,对其缓蚀性能进行了综合评价,并对其缓蚀机理进行了探讨。在15%的盐酸、氢氟酸和土酸中,90℃时的腐蚀速率分别为2.3974 g/(m~2·h),5.9427g/(m~2·h)和4.2860 g/(m~2·h),缓蚀率均大于99%,耐温可达150℃,具有良好的缓蚀性能。     

曼尼希碱型酸化缓蚀剂的研究

以甲醛、苯乙酮、有机胺为原料,通过曼尼希反应合成了曼尼希碱型酸化缓蚀剂,考察了不同有机胺合成的缓蚀剂的缓蚀性能。静态腐蚀实验结果表明,由芳香胺合成的曼尼希碱缓蚀性能优于环烷胺和烷基胺。通过复配丙炔醇、表面活性剂等增效剂和助剂得到酸化缓蚀剂成品,腐蚀实验结果表明均达到石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求。     

酸化用双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与性能评价试验

以己二酸、二乙烯三胺为原料合成了双环咪唑啉缓蚀剂JUC,并对其季铵化后得到了适于酸化用的双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂JUCI;采用静态挂片失重法对合成的缓蚀剂在酸化条件下的缓蚀性能及与非离子表面活性剂SA-1复配后的缓蚀性能进行了评价研究.结果表明,合成的JUC和JUCI缓蚀剂对N80钢(油管用)在盐酸和土酸体系溶液中有较好的缓蚀作用;JUC和JUCI缓蚀剂中加入少量SA-1后,可增加缓蚀效果;双环咪唑啉季铵盐JUCI缓蚀剂比双环咪唑啉JUC缓蚀剂的缓蚀效果好.     

高温缓蚀剂配方筛选及评价研究

针对大庆油田污水处理及油井酸化中出现的腐蚀问题,对几种缓蚀荆的缓蚀效果进行评价,筛选出一种最佳缓蚀剂,并确定了缓蚀剂的使用浓度.该缓蚀剂通过高温处理后仍具有良好的缓蚀性能,作为一种耐高温缓蚀剂,可满足油田生产的需要.     

一种酸化缓蚀剂的合成及缓蚀效果评价实验研究

以苯乙酮、甲醛、对苯二胺为原料,通过对反应时间、反应温度、原料配比的筛选,合成了一种酸化缓蚀液剂—曼尼希碱(Mannich)。研究实验表明,该酸化缓蚀剂在酸液中具有良好的溶解分散性和稳定性,能在金属表面形成较为牢固的多分子吸附膜,在常压、90℃温度条件下具有较好的缓蚀性能。该酸化缓蚀剂还可与六次甲基四铵、碘化钾、丙炔醇复配使用,进一步提高缓蚀率,并通过实验确定了酸化缓蚀体系的配方。     

PDA低固相高黏胶凝酸作用机理研究

以碳酸盐岩油层的高温深井酸化增产为切入点,从提高胶凝酸液体系抗温抗盐性、溶解性以及减少地层伤害等实际应用性能出发,研究出了由DMC和AM共聚合成的胶凝剂PDA并由其配制出了新型低固相胶凝酸PDA.对PDA低固相胶凝酸的作用机理进行了研究.实验结果表明,胶凝剂PDA具有较好的耐盐性,在酸液中具有较好的抗温耐水解性能,与常规胶凝酸相比,PDA低固相胶凝酸能明显延缓酸岩反应速度,而且将体系中聚合物含量从3%降到1.0%,减少了聚合物的用量,从而减小了酸化过程中聚合物残渣对储层造成的潜在伤害.PDA低固相胶凝酸具有较好的开发前景.     

酸化用缓蚀剂制备及其性能

室内合成出一种曼尼希碱型缓蚀剂,并以它为主剂与其他增效剂复配出一种主要针对油井酸化使用的缓蚀剂THHS,通过静态失重法在不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下,对其缓蚀性能进行了综合评价,并对其缓蚀机理进行了探讨。腐蚀试验表明,在90℃,15％的工业盐酸中只需加入0．5％THHS,即可满足石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求。     

曼尼希酸化缓蚀剂H-402的合成及其缓蚀性能研究

本文采用仲胺、苯乙酮、甲醛为原料,通过曼尼希缩合反应,合成了一种油田酸化缓蚀剂H-402,研究了合成工艺对产物性能的影响及缓蚀机理。结果表明:在仲胺/苯乙酮/甲醛摩尔比1:2:5、反应温度80℃、反应时间10h条件下,所合成的H-402的缓蚀效果最佳。该缓蚀剂与聚醚、丙炔醇等具有增效作用,加剂量为0.5%时达到缓蚀剂一级水平。该缓蚀剂为抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。扫描电镜显示,加入0.5%H-402后,Q235挂片表面的腐蚀形态得到极大的改善。     

油气田酸化用缓蚀剂双咪唑啉季铵盐的合成及评价

采用癸二酸、三乙烯四胺、氯化苄为原料合成一种双咪唑啉季铵盐缓蚀剂,用红外光谱表征。模拟油气田压裂酸化液,用失重法研究缓蚀剂浓度、介质温度、酸化液含量对缓蚀性能的影响。结果表明,缓蚀剂最佳使用量为300mg／L;随着温度升高和酸化液含量增加,缓蚀效率逐渐降低,在土酸介质中的缓蚀性能优于盐酸介质;极化曲线表明,该缓蚀剂是吸附型、以阳极型为主的缓蚀剂;扫描电镜观察表明,加入缓蚀剂的试样表面腐蚀形貌比未加入缓蚀剂的试样表面腐蚀形貌光滑。     

新型高温酸化缓蚀剂HS-6研制及应用

在高温胶凝酸、高浓度乳化酸及表面活性酸中采用常规缓蚀剂与胶凝剂、乳化剂、活性剂的配伍性不好,严重影响酸液的稳定性,而且缓蚀效果明显降低。开发研制出的新型酸化缓蚀剂HS 6为醛、酮、胺缩合物,配以高效增效剂,在28%HCL中具有很好的缓蚀率达98%,与其它添加剂配伍性好,已在塔河油田应用52井次。