[发明专利]一种三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用，该抗氧缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：将三聚氯氰溶于有机溶剂中，于冰水浴中将式I所示的化合物溶液缓慢滴加到含三聚氯氰的溶液中，搅拌反应2‑3h，然后升温至30‑40℃反应4‑6h，再升温至70‑80℃反应5‑12h；冷却至室温后，减压蒸馏、洗涤、过滤、干燥，制得。该缓蚀剂在高温下具有良好的缓蚀性能，使用该缓蚀剂作为注气井抗氧缓蚀剂时，在高矿化度地层水中具有良好的溶解性，对注气井碳钢的氧腐蚀有明显的抑制作用。

技术领域

本发明涉及缓蚀剂材料技术领域，具体涉及一种三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术

在油田开采后期，地层能量不足，注水注气技术可以补充地层能量，明显提高原油采收率。但是注水或者水气同注会给油田施工带来诸多问题，其中管道腐蚀和水资源的短缺是很突出的问题。大多数油田处于偏远地区，水资源匮乏、物资运输困难，因此注水开采成本很高，并且耗时耗物，如果能将油田采出水加以重复利用，这便在很大程度上解决水资源匮乏的问题。但是，油田采出水成分复杂，经过一系列处理后成为高矿化度盐水，此时有望成为回注水。高矿化度盐水对管道的防腐提出了更高的要求，同时水气同注时气体中含有的少量氧气和深井的高温高压条件加剧管道腐蚀，因此研发一种耐氧耐高温耐高矿化度盐水的缓蚀剂具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用，该制备方法简单可行，制得的缓蚀剂耐氧耐高温且无毒。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

将三聚氯氰溶于有机溶剂中，在0-5℃条件下缓慢加入式I所示的化合物溶液，搅拌反应2-3h，然后升温至30-40℃反应4-6h，再升温至70-80℃反应5-12h；冷却至室温后，减压蒸馏、洗涤、干燥，制得；

其中，式I所示的化合物的结构式如下：

所述R₁、R₂、R₃为C_nH_2n+1型脂肪烃链，C原子个数为1-4。

进一步地，式I所示的化合物为次氮基三乙酸钠。

进一步地，有机溶剂为丙酮、乙醇或乙腈。

进一步地，三聚氯氰有机胺与式I所示的化合物的摩尔比为1:2-4。

进一步地，三聚氯氰有机胺与式I所示的化合物的摩尔比为1:3。

进一步地，在0-5℃条件下将式I所示的化合物溶液缓慢滴加到含三聚氯氰的溶液中，搅拌反应2h，然后升温至40℃反应4h，再升温至80℃反应6h。

进一步地，式I所示的化合物溶液的滴加速度为15-20mL/min。

上述方法制备得到的三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂在抑制油田碳钢腐蚀中的应用。

本发明提供的三嗪环多季铵盐抗氧缓蚀剂及其制备方法和应用，具有以下有益效果：

本发明制备方法简单，制得的缓蚀剂包含一个六元杂环，且具有多个氮原子、氧原子，氮原子、氧原子具有孤对电子，能与油田铁原子上的空轨道形成杂化轨道，二者形成较强的吸附性，而六元杂环具有大π键的结构，也能与铁杂化，紧紧的吸附在铁上，抑制其腐蚀；此外，该缓蚀剂分子中含有多个羧酸盐，缓蚀剂分子中的多个羧基与金属发生螯合作用，使得缓蚀剂分子更加紧密地吸附在金属上。因此，本发明制得的缓蚀剂通过杂化吸附和螯合协同起作用，使得该缓蚀剂具有优异的缓蚀作用。