[发明专利]不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物、其制备及应用

说明书

本发明公开了一种不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物，所述阳离子化合物的结构式如下式I所示：其中：R₁、R₂各自独立地选自C_nH_2n+1或C_nH_2n‑1，n为12‑18的正整数；m＝0、1或2。该阳离子化合物可用于高硫化氢气田开采用缓蚀剂，且在该高硫化氢气田(硫化氢含量可高达1.5MPa及以上)中的缓释率高，同时其具有无特殊的刺激性气味,毒性低，油溶水分散性好，成膜能力强的优点，在高硫化氢气田钻采、集输中设备、管道的防腐中具有广泛应用的前景。本发明还公开了该阳离子化合物的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及油气田开采领域。更具体地，涉及一种不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物、其制备及应用。

背景技术

目前，我国天然气的储量非常丰富，已经探明的气田量越来越多，尤其是致密气和页岩气等非常规气田的探明，随着我国经济的飞速发展，油气需求越来越大，但是我国石油储量相对比较缺乏，近年来我国石油产量逐渐的下降，开采难度不断增大，原油产量远不能满足国内能源需求，所以必需加大对气田的勘探和开采，来满足国内能源的要求。

目前,我国陆上探明气田主要分布在川南和松辽平原，川南气田的开采技术成熟，产量已经达到很大规模。由于在气田的钻采过程中,气体同时伴有大量侵蚀性物质(如H₂S、CO₂),所以对气井地下管柱、地面管道及各种工艺设备都产生腐蚀,造成巨大的经济损失,严重的还会造成灾难性事故和环境污染。尤其我国普光气田所开采的天然气中含有非常高含量的硫化氢腐蚀气体，对钻采、集输设备腐蚀严重；另外，由于气田注水开采过程中存在气、液两相同时腐蚀问题，所以防腐的难度非常大，因此采取适合气田高硫化氢环境下金属腐蚀的防腐措施非常必要。

目前，金属防腐的方法很多，其中合理使用化学缓蚀剂是一种便捷、经济有效的防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的防护技术。咪唑啉及其衍生物是一种新型、绿色的缓蚀剂,它对于碳钢、合金钢、铜、黄铜、铝、铝合金等在高硫化氢等介质中的全面腐蚀具有优良的缓蚀性能，同时具有无特殊的刺激性气味,热稳定性好,毒性低的特点。

虽然关于咪唑啉及其衍生物缓蚀剂研究的文献和专利报道很多，但是专门针对高硫化氢气田，尤其是我国高硫化氢普光气田(含量达到1.5MPa)特定条件下钻采用缓蚀剂的研究较少。在此类环境条件下金属防腐用的缓蚀剂不仅需具有液相缓蚀剂的优良性质，同时还需具有良好的气相缓蚀性能，所以对缓蚀剂的化学结构具有新的要求。因此有必要研制一种在气液两相均能效抑制高硫化氢腐蚀的气田开采用缓蚀剂。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物，该阳离子化合物可用于高硫化氢气田开采用缓蚀剂，且在该高硫化氢气田(硫化氢含量可高达1.5MPa及以上)中的缓释率高，同时其具有无特殊的刺激性气味,毒性低，油溶水分散性好，成膜能力强的优点，在高硫化氢气田钻采、集输中设备、管道的防腐中具有广泛应用的前景。

本发明的第二个目的在于提供一种不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种缓蚀剂。

本发明的第四个目的在于提供一种缓蚀剂在高硫化氢气田开采中的应用。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种不对称长链烷基苄基咪唑啉多乙烯长链烷基酰胺阳离子化合物，所述阳离子化合物的结构式如下式I所示：

其中：