曼尼希碱和季铵盐高温酸化缓蚀剂性能对比

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1、曼尼希碱和季铵盐高温酸化缓蚀剂性能对比第３１卷第２期２００９年４月西南石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖ０１．３１Ａｐｒ．Ｎｏ．２２００９文章编号：１６７４—５０８６（２００９）０２—０１２１—０４杨永飞，姚军，赵修太，赵晓珂（中国石油大学石油工程学院，山东青岛２６６５５５）摘要：以酮、醛、胺和喹啉、氯化苄为原料，室内分别合成制备了高温酸化缓蚀剂ＹＳＨ?０５和ＪＡＹ．０１。采用静态挂片失重法、电化学方法和扫描电子显微镜对比考察了它们的性能。结

2、果表明，缓蚀剂ＪＡＹ?０１的缓蚀性能优于ＹＳＨ－０５。ＪＡＹ．０１可以适用于１３５℃下的酸化施工。ＹＳＨ．０５是以抑制１７１极过程为主的混合型缓蚀剂，缓蚀剂ＪＡＹ．Ｏｌ是一种阴极型缓蚀荆。缓蚀剂ＹＳＨ．０５和ＪＡＹ．０１在铁表面的吸附均符合Ｂｏｃｋｒｉｓ—Ｓｗｉｎｋｅｌｓ吸附等温式，它们在钢片表面形成了一层保护膜，有效地抑制了盐酸对Ｎ８０钢的腐蚀。关键词：酸化缓蚀荆；———————————————————————————————————————————————曼尼希碱；季铵盐；对比研究；吸附等温线中图分类号：ＴＥ３１９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３８６３／ｊ．ｉ

3、ｓｓｎ．１６７４—５０８６．２００９．０２．０３１随着大量低渗透深井的投入开发，酸化措施量逐年增加，研究性能优良的高温酸化缓蚀剂显得异常重要。根据文献调研，在众多的高温酸化缓蚀剂品种中，缓蚀效果最好的是由酮、醛、胺合成的曼尼希碱系列和由氮杂环化合物、烷基卤化物合成的季铵盐系列…。本文对这两个系列进行了对比研究。１反应２４ｈ。冷却至５０℃左右时，加入一定量的分散剂，然后再搅拌冷却至室温，即得到Ｍａｎｎｉｃｈ母体缓蚀剂。反应通式如式（１）所示旧１。０／２Ｒ，—Ｃ—ＣＨ，＋ＨＣＨＯ＋ＨＮ—：：二＋＾‘Ｏ．。Ｒ２＼Ｒ３实验部分口０————————————————————

4、———————————————————————————Ｒ２／２＋Ｈ２０、Ｒ１—Ｃ—ＣＨ２Ｎ．１．１实验试剂和仪器主要试剂：丙酮、苯乙酮、环己酮、甲醛、苄胺、苯胺、乙二胺、环己胺、吗啉、吡啶、喹啉、环氧氯丙烷、氯化苄、甲醇、聚氧乙烯烷基酚醚、炔醇（市售工业品）。主要仪器：Ｖｅｃｔｏｒ一３３红外光谱仪（德国布鲁克公司产）；ＰＡＲ２２７３电化学工作站（美国ＡＭＥＴＥＫ—ＡＭＴ产）；ＪＳＭ．５４１０ＬＮ扫描电子显微镜（日本电子）；ＳＬ—Ｂ型高温高压动态腐蚀测试仪（海安县石油科研仪器厂产）。１．１．１Ｒ３（１）式中，Ｒ，、Ｒ：和Ｒ，为烷基或芳基。１．１．２季铵盐母体缓蚀剂

5、的合成在配有回流冷凝器、温度计、电热套和搅拌装置的三口烧瓶中加入一定量的烷基卤化物和氮杂环化合物，在１６０ｏＣ下剧烈搅拌反应５～６ｈ，然后降温至５０℃左右时加入醇，继续降至室温即可得季铵盐型酸化缓蚀剂的母体［３］。反应通式如式（２）所示。《———————————————————————————————————————————————Ｍａｎｎｉｃｈ母体缓蚀剂的合成式中积一＋】（２）在配有回流冷凝器、温度计、电热套和搅拌装置的三口烧瓶中加入一定量的有机胺和无水乙醇，搅拌并滴加２０％的盐酸中和至ｐＨ＝２左右，然后按一定比例加入甲醛和有机酮，加热至９５～１００％，回流Ｒ

6、一烷基或芳基；ｘ一卤素原子。ｇ占?收稿日期：２００７—１０—２４基金项目：中国石油大学研究生创新基金项目“新型高效抗高温酸化缓蚀剂研究”（￥２００５－５６）。作者简介：杨永飞（１９８２一），男（汉族），山东平邑人，博士研究生，主要从事微观渗流机理和提高采收率方面的研究。万方数据　１２２西南石油大学学报（自然科学版）２００９缱———————————————————————————————————————————————１．２酸化缓蚀剂的制备使用不同的有机酮、甲醛和有机胺进行反应，室内合成得到了１５种Ｍａｎｎｉｃｈ母体缓蚀剂；使用不同的烷基卤化物和氮杂环化合物，室内

7、得到了５种季铵盐型母体缓蚀剂。分别选择两个系列中缓蚀率最高的母体缓蚀剂作为各自的研究对象。把选中的母体缓蚀剂与炔醇等增效剂复配，通过室内大量的实验筛选与评价，最终确定了酸化缓蚀剂的配方，为方便下面的分析研究，分别命名Ｍａｎｎｉｃｈ酸化缓蚀剂和季铵盐型酸化缓蚀剂为ＹＳＨ．０５与ＪＡＹ．０１［４］。２结果与讨论２．１合成产物分子结构表征使用红外光谱仪对合成的母体缓蚀剂进行结构表征。合成的Ｍａｎｎｉｃｈ母体缓蚀剂的红外光谱如图ｌ所示，合成的季铵盐母体缓蚀剂的红外光谱如图２所示。４５００４０００３５００３０００２５００２０００１５００１０００５０００波数／ｃｍ“图１合成

8、Ｍａｎｎｉｃｈ母体缓蚀剂