[发明专利]一种改性壳聚糖酸化缓蚀剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种改性壳聚糖酸化缓蚀剂的制备方法，依次包括以下步骤：（1）将壳聚糖溶于稀酸溶液中形成壳聚糖稀酸溶液，将醛类物质溶解在乙醇、丙醇或异丙醇中形成醛的醇溶液，将醛的醇溶液缓慢加入到壳聚糖稀酸溶液中，升温至80‑100℃搅拌反应2‑4h；（2）再加入酮类物质，使用盐酸调节PH至3‑5，继续反应8‑10h，反应结束后减压蒸馏、洗涤、烘干，即得改性壳聚糖酸化缓蚀剂。所述醛类物质为肉桂醛、茴香醛、香草醛、柠檬醛或紫苏醛，所述酮类物质为2‑戊酮、苄叉丙酮或对乙酰氨基环己酮。本发明反应原料在自然界分布广泛，制备的缓蚀剂在高温下具有良好的缓蚀性能，将其用于油气井防腐，对油气井碳钢的酸腐蚀有明显的抑制作用，具有广阔的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及油田化学缓蚀剂材料领域，具体涉及一种改性壳聚糖绿色酸化缓蚀剂的制备方法。

背景技术

目前我国原油和天然气产量逐年大幅度上升，生产发展很快，而酸压作为一种重要的增产技术受到越来越多的重视。在油田酸化施工工艺中，使用高浓度酸液如15％-20％盐酸施工，酸的注入可能造成油气井管材和井下金属设备的表面坑蚀、氢脆和失重腐蚀，有时还可能导致井下管材突发性破裂事故，带来严重的经济损失。由于井下温度高，减少设备的腐蚀和由此而引起的地层伤害是酸化技术特别是深井酸化的关键。酸化缓蚀剂的加入，可以使油管的腐蚀速度大大降低，因此研究缓蚀剂防止酸液对生产和运输设备的腐蚀具有重要意义。

目前大部分市售缓蚀剂存在高温下易结焦、分层、溶解分散性能不稳定、制备复杂等缺点。“一种油气井缓蚀剂及其制备方法和应用”(CN108048065A)公开了一种复合型咪唑啉季铵盐缓蚀剂及其制备方法，但其体系需要加入表面活性剂、助溶剂、有机膦酸盐、分散剂等，配方复杂。“一种油井酸化缓蚀剂及其制备和应用”(CN103589413A)和“一种高温酸化缓蚀剂及其制备方法”(CN101892042A)都提供了一种油气井酸化缓蚀剂的制备方法，但是其体系组成含有丙炔醇类物质，剧毒，易燃，危险性极大。“一种水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成方法”(CN103554027A)的制备过程较为复杂，且反应温度高达200多度。随着国家对环保要求的提高，绿色环保型缓蚀剂越来越受到重视，因此，研制一种配方简单、合成条件温和且能满足目前油气井酸化施工苛刻要求的新型耐高温的绿色酸化缓蚀剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性壳聚糖酸化缓蚀剂的制备方法，原理可靠，操作简便，主要反应原料在自然界分布广泛，无毒无害，绿色环保，价廉易得，制备的缓蚀剂在高温下具有良好的缓蚀性能，弥补了现有技术的缺陷和不足，将其用于油气井防腐，对油气井碳钢的酸腐蚀有明显的抑制作用，具有广阔的工业化应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

一种改性壳聚糖酸化缓蚀剂的制备方法，依次包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶于稀酸溶液中形成壳聚糖稀酸溶液，将醛类物质溶解在乙醇、丙醇或异丙醇中形成醛的醇溶液，将醛的醇溶液缓慢加入到壳聚糖稀酸溶液中，升温至80-100℃搅拌反应2-4h；

(2)再加入酮类物质，使用盐酸调节PH至3-5，继续反应8-10h，反应结束后减压蒸馏、洗涤、烘干，即得改性壳聚糖酸化缓蚀剂。

进一步地，所述稀酸溶液为质量浓度1—5％的醋酸、盐酸或甘氨酸水溶液。

进一步地，所述醛类物质为肉桂醛、茴香醛、香草醛、柠檬醛或紫苏醛。

进一步地，醛的醇溶液质量浓度为10—30％。

进一步地，所述酮类物质为2-戊酮、苄叉丙酮或对乙酰氨基环己酮。

进一步地，壳聚糖与醛类物质的摩尔比为1.5-2:1。

进一步地，醛类物质与酮类物质的摩尔比为1:1-1.5。

该酸化缓蚀剂的合成路线如下：