[发明专利]一种适用于140-180℃地层酸化的缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明属于油气田开发过程中，特别是增产措施中适用于高温地层酸化改造的缓蚀剂。

背景技术

酸化是改造含碳酸盐岩低渗透储层的重要措施，该措施通过向储层注入高浓度的酸液，酸液溶蚀储层岩石中能与酸液反应的成分，在地层形成油气能顺利流动的刻蚀通道，增加地层的渗透性，从而提高油气井的产量。由于酸化过程中注入的是高浓度酸液，地面上的金属设备和井下的管柱可能因此发生电化学反应引起腐蚀，这些腐蚀行为会对设备和管柱造成严重的伤害，从而对安全生产产生隐患。从反应动力学理论可以知道，随着温度的升高，化学反应速度越快，因而地层温度越高，越对缓蚀剂有更高的要求。目前各大油田开发的主要储层温度在140℃，随着钻探技术的发展，越来越多的深储层被钻探，钻遇的储层温度也超过了140℃，最高的达到了200℃，在对这些储层的酸化改造中首先要解决的难题就是在140℃以上地层能有效发挥抑制金属腐蚀的缓蚀剂。

现有的缓蚀剂主要为曼尼希碱类和咪唑啉季铵盐类，曼尼希碱类缓蚀剂已经在油田现场应用了多年，该类缓蚀剂对120℃以下地层的酸化改造具有很好的缓蚀效果，但对超过120℃的储层现场应用效果显示较差；咪唑啉季铵盐类缓蚀剂最高能用于160℃的储层，但是咪唑啉类缓蚀剂合成较困难，而且脱吸附严重，使用量较大，成本较高。

由于目前油气田增产改造过程中，面临的地层温度越来越高，为了保护井下管柱和设备，亟需适用于高温地层酸化改造的缓蚀剂。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于140-180℃地层酸化的缓蚀剂，该缓蚀剂在140-180℃的环境下能保持较好的稳定性，发挥较好的缓蚀作用，能满足油气田酸化140-180℃高温地层的需要，并通过动态腐蚀测定，该缓蚀剂对金属的腐蚀速率满足行业标准的一级指标，切实起到保护井下设备和管柱的作用。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。

一种适用于140-180℃地层酸化的缓蚀剂，由20-30重量%的噻唑衍生物，10-20重量%的有机胺，5-10重量%的非离子表面活性剂和40-55重量%的溶剂组成。

所述噻唑衍生物是指2-氨基-4-(对甲苯基)噻唑，2-甲氧基噻唑，噻唑-4-甲醛中的一种、两种或两种以上混合物。

所述有机胺为以下分子式的胺类其中一种、两种或两种以上混合物：

C_nH_2n+1NH₂或（C_nH_2n+1）₂NH  其中n=12-18，

C₆H₅（CH₂）nNH₂  其中n=1-3。

所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，二壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基聚氧乙烯醚中的一种、两种或两种以上混合物。所述脂肪醇聚氧乙烯醚为工业品，是一种非纯净物，主要分子式为RO-（CH₂CH₂O）n-H，R是C原子数为12-14的烷基，n=4-5。

所述溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇中的一种、两种或两种以上混合物。

以上所述原料均为市售。

本发明缓蚀剂的制备方法为：先在反应釜中加入40-55重量%的溶剂，再加入20-30重量%的噻唑衍生物和10-20重量%的有机胺，在70-90℃条件下搅拌3-5h，最后加入5-10重量%的表面活性剂，搅拌混合均匀，即得高温缓蚀剂。

本发明缓蚀剂的工作机理如下：噻唑衍生物和有机胺能通过分子中的杂原子吸附到钢材表面，隔离酸与钢材，从而起到保护钢材的作用；发明中的表面活性剂起到浸润钢材表面的作用，使噻唑衍生物和有机胺能很好的吸附在钢材表面；发明中的噻唑衍生物和有机胺水溶性较差，所以选用醇类作为溶剂。

与现有技术相比，目前油气田酸化缓蚀主要是针对140℃以下地层，能满足140℃以上地层酸化的缓蚀剂报道很少，已报道的这类缓蚀剂主要成分以咪唑啉衍生物和炔醇衍生物为主，这些缓蚀剂存在合成困难，合成收率较低的问题。本发明能满足油气田140-180℃高温地层酸化保护管柱和井下设备的需要，而且制备发明缓蚀剂的原料易得，生产设备要求不高，生产流程简单，生产过程无损耗。

具体实施方式

一、缓蚀剂的制备（以下物质份数均为重量份）

实施例1