三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑及其製備方法
2023-06-22 08:52:36 2
專利名稱：三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種油田採油領域中所用的三元複合驅油抑制劑，特別是一種三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑及其製備方法。
背景技術：
原油的開採過程可分為三個階段。第一階段是指原油靠地層的壓力噴發而出， 採收率約為15% ；第二階段是將水由水井注入來維持地層壓力的二次採油，採收率約為 15% 20% ；第三階段是利用物理的、化學的、生物的新技術進行尾礦採油的三次採油，採收率約為20%以上。三元複合驅作為近幾年發展起來的效果最好的三次採油新技術，是由鹼/表面活性劑/聚合物復配而成的複合驅油體系，能與原油形成超低界面張力，提高原油採收率達 20%以上。在三元驅油體系注入地層的過程中，當鹼性的化學劑注入地層後，受地層溫度、壓力、離子組成和注入體系的PH值等因素的影響，與地層巖石和地層水發生包括溶解、混合和離子交換在內的多種反應。造成成垢離子或地層礦物在油井各個部位特別是舉升系統沉積析出形成汙垢，造成機採井卡泵。個別區塊油水體系存在較多的鋇離子，使得三元複合驅油井結垢速度更快、成分更複雜，檢泵周期縮短(最短20天)，影響油井正常生產，增加現場施工難度。
發明內容
為了解決背景技術中存在的問題，本發明提供一種三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑及其製備方法，該三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑能夠有效的解決油田三元複合驅油井舉升系統因鈣矽鋇沉積造成的檢泵頻繁、檢泵周期短的問題。本發明解決其問題可通過如下技術方案來達到該三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑原料及原料質量百分比為原料及原料質量百分比丙烯酸(C3H4O2) 15 30%、 2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS，C7H13NO4S) 5 9 %、氫氧化鈉(NaOH) 5 10 %、 順丁烯二酸酐(C4H203) 10 20%，次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O) 3 10%、烯丙基磺酸鈉 (C3H5 SO3Na)8 20 % ；雙氧水(H2O2，35% )8 19%、軟化水14 20%、硫酸亞鐵銨 (Fe(NH4)2SO4 · 6H20) 0. 001 0. 003%。該三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑的製備方法(1)、室溫下，將丙烯酸和雙氧水混合均勻後，用化工泵泵入一個高位槽a中；(2)、將氫氧化鈉配成10%溶液，然後加入2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸，溶液pH =8. 5 9. 5，室溫混合均勻後置於另一個高位槽b中；(3)、將順丁烯二酸酐、軟化水投入反應釜，在攪拌的情況下逐漸升高反應釜溫度到80 0C，水解反應0. 5小時；投入烯丙基磺酸鈉、次亞磷酸鈉，溶解完全後，再投入硫酸亞鐵銨；
G)、同時開啟2個高位槽即高位槽a及高位槽b的閥門，開始滴加槽中液體，控制反應溫度90 115°C，滴加時間1. 5 2小時，滴加完畢後，繼續反應過程中溫度控制在 105 115°C，繼續反應2. 0 2. 5小時；(5)、由高位槽c內向反應釜滴加30%氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉佔原料總量的 20%，進行鹼解反應0. 5h ；(6)、反應結束後，冷卻至50°C，出料，分裝成桶。所述的反應釜為間歇式夾套搪瓷反應釜，反應釜溫度採用水-水氣蒸氣控溫，通過調節蒸汽及冷卻水的閥門的流量來調節溫度，反應釜配有蒸汽管線及冷卻水管線連接蒸汽回流裝置，反應釜頂部連接冷凝器。該三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑原料中順丁烯二酸酐、丙烯酸為產品提供羧基、羥基和長碳鏈結構，對鈣、鋇具有一定的螯合和空間闕位效應起到防垢作用；烯丙基磺酸鈉、 2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸為產品提供磺酸基和支鏈結構，能夠改變矽、鈣垢微粒的變化性質，從而阻止垢生長，而起到防垢作用；氫氧化鈉提供反應條件；氫氧化鈉提供反應條件；次亞磷酸鈉和雙氧水為氧化還原引發體系，為體系反應提供自由基和反應單體；硫酸亞鐵銨作為反應過程催化劑。藥劑的防垢機理1、對成垢陽離子的絡合增容、空間位阻、空間闕值效應，使成垢陽離子失去成垢的機會。
權利要求
1.一種三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑，其特徵在於原料及原料質量百分比丙烯酸 15 30 %、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸5 9 %、氫氧化鈉5 10 %、順丁烯二酸酐10 20%，次亞磷酸鈉3 10%、烯丙基磺酸鈉8 20%;雙氧水(H2O2，)8 19%、軟化水 14 20%、硫酸亞鐵銨0. 001 0. 003% ο
2.—種權利要求1所述的三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑的製備方法(1)室溫下，將丙烯酸和雙氧水混合均勻後，用化工泵泵入一個高位槽a(l)中；(2)將氫氧化鈉配成10%溶液，然後加入2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸，溶液pH= 8. 5 9. 5，室溫混合均勻後置於另一個高位槽b (2)中；(3)將順丁烯二酸酐、軟化水投入反應釜(5)，在攪拌的情況下逐漸升高反應釜(5)溫度到80°C，水解反應0. 5小時，投入烯丙基磺酸鈉、次亞磷酸鈉，溶解完全後，再投入硫酸亞鐵銨；(4)同時開啟2個高位槽即高位槽a(l)及高位槽b(2)的閥門，開始滴加槽中液體，控制反應溫度90 115°C，滴加時間1. 5 2小時，滴加完畢後，繼續反應過程中溫度控制在 105 115°C，繼續反應2. 0 2. 5小時；(5)由高位槽cC3)內通過閥門控制向反應釜滴加30%氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉佔原料總量的20%，進行鹼解反應0. 5h ；(6)反應結束後，冷卻至50°C，由反應釜5塔底出料，分裝成桶。
3.根據權利要求2所述的一種三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑的製備方法，其特徵在於 所述的反應釜( 為間歇式夾套搪瓷反應釜，反應釜溫度採用水-水氣蒸氣控溫，通過調節蒸汽及冷卻水的閥門的流量來調節溫度，反應釜配有蒸汽管線(6)及冷卻水管線(7)連接蒸汽回流裝置，反應釜( 頂部連接冷凝器G)。
全文摘要
本發明涉及一種三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑及其製備方法。該三元複合驅鈣矽鋇垢抑制劑原料及原料質量百分比為丙烯酸15～30％、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸5～9％、氫氧化鈉5～10％、順丁烯二酸酐10～20％，次亞磷酸鈉3～10％、烯丙基磺酸鈉8～20％；雙氧水(H2O2，35％)8～19％、軟化水14～20％、硫酸亞鐵銨0.001～0.003％。該抑制劑的製備方法如下室溫下將原料在高位槽混合均勻投入反應釜，控制反應時間及溫度，反應結束後，冷卻至50℃，由反應釜塔底出料。該抑制劑能夠有效的解決油田三元複合驅油井舉升系統因鈣矽鋇沉積造成的檢泵頻繁、檢泵周期短的問題。
文檔編號C09K8/52GK102516967SQ20111039768
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者侯志峰, 劉洪勝, 張麗, 徐克明, 錢慧娟, 陳新萍, 馬淑清, 高清河 申請人:中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局