CN101805597A

CN101805597A - 油田用固体缓蚀阻垢剂

Info

Publication number: CN101805597A
Application number: CN 201010122429
Authority: CN
Inventors: 郭亮; 薛斌; 张新发; 李养池; 徐军
Original assignee: CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: CN101805597B

Abstract

本发明公开了一种油田用固体缓蚀阻垢剂，涉及油田用化学药剂技术领域，其包括如下组分：2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60和硬脂酸；其中各组分占所有组分之和的质量百分比如下：2-瞵酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：30％～40％；聚乙二醇：10％～15％；六偏磷酸钠：10％～15％；司班-60：15％～25％；硬脂酸：20％～30％。本发明尤其适用于腐蚀、结垢严重的油气井井筒，对井下管柱及设备起到了很好的防腐阻垢作用。

Description

油田用固体缓蚀阻垢剂

技术领域

本发明涉及一种油田用化学药剂，主要是用于油气井井筒、集输管线防腐和阻垢的固体缓蚀阻垢剂，尤其适用于腐蚀、结垢严重的油气井井筒。

背景技术

在油气田开发过程中，常常会遇到井下管柱及设备腐蚀结垢的问题，其中向油、气井中投加液体缓蚀阻垢剂是常用的一种防腐阻垢措施，但存在以下问题：

①对产气量和产液量较大的井，投加的液体药剂易被快速带出，药剂的有效保护周期短，增大了防腐阻垢成本；

②由于油气田已经进入生产后期，井内普遍产水，而对于高水位井，从套管加注的缓蚀阻垢剂不易到达泵的入口处，因此对泵、抽油杆、油管的保护效果不够理想；

③液体药剂的加注操作需要注射泵、平衡罐、泵注车等加注装置，并且需停井，这增加了费用，影响了产量；

④液体药剂在油管壁上易粘附，造成不必要的损失。

同时，向油井内投入固体防蜡阻垢，现有技术中已经公开，其中公开号为CN1487048，公开日为2004年4月7日的中国专利文献公开了一种油田采油井化学清防蜡、防垢技术领域的井下固体防蜡阻垢剂。解决了对油井清蜡除垢效果差的问题。该发明根据油井的结蜡、结垢规律，有针对性的选择几种化学药剂，利用一些高分子化学材料的缓释特点，制成满足要求的固体形态，连接在抽油泵的下端，在作业施工时一次下入，随井底油流的冲洗缓慢溶解，溶解下的防蜡和防垢剂组分完全作用到油管和抽油泵内部，可以有效的抑制蜡分子的集结长大和垢的沉积，使蜡晶颗粒和垢保持微小分散状态，随油流一起抽出地面，从而达到防垢、防蜡的目的。

上述制备固体缓蚀阻垢剂的现有方法包括：

1、高温熔融法：将具有较好缓蚀效果的无机缓蚀剂和增效剂充分混合均匀后，装入容器放入高温反应炉中在特定的温度下反应一段时间冷却成型即可，适用于无机类缓蚀剂；

2、吸附浸渍法：以具有较好吸附性的物质和可以成胶、固结的材料为载体，将其与缓蚀剂混合均匀，在一定的温度下加热脱水，成型，冷却，干燥，适用于有机类缓蚀剂；

3、胶囊包覆法：用高密度的微溶于水的或者微孔性材料包覆缓蚀剂制成胶囊或包覆物，也可以使缓蚀剂溶解或分散在高分子材料基质中，形成基质型微小球状骨架物，从而制成缓释型缓蚀剂，主要适合于有机类缓蚀剂；

4、胶结粘合法：将母体缓蚀剂、增效剂、填充剂按一定比例混合均匀，加入适量的粘结剂，放入模具中加压成型然后脱水干燥即得固体缓蚀剂，这种方法既适用于无机缓蚀剂也适用于有机缓蚀剂。

但上述固体防蜡阻垢剂只解决了油井中清蜡除垢效果差的技术问题，没有解决井下管柱及设备容易腐蚀结垢的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于油气井井筒、集输管线防腐和阻垢的固体缓蚀阻垢剂，本发明尤其适用于腐蚀、结垢严重的油气井井筒，对井下管柱及设备起到了很好的防腐阻垢作用。

本发明所采用的技术方案如下：

一种油田用固体缓蚀阻垢剂，其特征在于包括如下组分：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60和硬脂酸；

其中各组分占所有组分之和的质量百分比如下：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：30％～40％；

聚乙二醇：10％～15％；

六偏磷酸钠：10％～15％；

司班-60：15％～25％；

硬脂酸：20％～30％。

所述的聚乙二醇具体是指石油钻井领域中常用的工业级聚乙二醇PEG系列，特别是相对分子量高，且常用于增加粘度和成固性的固体蜡状聚乙二醇，如：PEG800、PEG1000、PEG 1500、PEG2000、PEG4000或PEG6000。

各组分占所有组分之和的质量百分比优选为：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：33％；

聚乙二醇：12％；

六偏磷酸钠：12％；

司班-60：15％；

硬脂酸：28％。

各组分占所有组分之和的质量百分比优选为：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：38％；

聚乙二醇：10％；

六偏磷酸钠：10％；

司班-60：17％；

硬脂酸：25％。

本发明能所达到的技术效果如下：

一、与现有的液体缓蚀阻垢剂相比，采用本发明的配方制备的固体缓蚀阻垢剂，具有药剂有效保护周期长，药剂浪费少，缓蚀阻垢成本低的优点，且采用固体缓蚀阻垢剂，能直接将预先计算好所需量的本固体产品添加到尾管下连接的花管内，在添加的过程中，由于本品是固体，不会在油管壁上粘附，从而不会造成不必要的损失；在使用过程中，在一个修井周期或检泵周期内不用补加，减少了如液体缓蚀阻垢剂的加注操作，也不需要注射泵、平衡罐、泵注车等加注装置，更不会停井而减产；本缓蚀阻垢剂由尾管下连接的花管内缓慢释放出来，从而能很容易地到达泵的入口处，因此对泵、抽油杆、油管具有很好的保护效果，并对井下管柱及设备起到了很好的防腐阻垢作用。

二、与公开号为CN1487048专利文献所代表的固体防蜡阻垢剂相比，采用本发明的配方制备的固体缓蚀阻垢剂，其组分及配比与现有技术完全不同，且本发明不但解决了井下管柱及设备容易结垢的技术问题，还解决了井下管柱及设备容易腐蚀的技术问题，因而能对井下管柱及设备起到很好的防腐阻垢作用，并尤其适用于腐蚀、结垢严重的油气井井筒。

三、本固体缓蚀阻垢剂与现有技术中其他固体缓蚀阻垢剂相比还具有以下特点：

1、药剂在使用过程中会匀速缓慢释放。随着填充剂的逐层脱落和缓慢溶解，药剂均匀释放，保证后期缓蚀阻垢剂维持有效浓度；

2、较强耐温性。经室内测定：水温在35℃～55℃下，固体缓蚀阻垢棒溶解速率约为0.07g/cm2·m3，随着温度逐渐升高，溶解速率略有增加；

3、缓蚀、阻垢效果好。该产品中所采用的缓蚀阻垢剂已在长庆油田使用多年，使用效果良好。通过室内配方持续改进，该配方具有优良的缓蚀、阻垢性能；

4、本产品在井筒内缓慢溶解，不会发生成块脱落，堵塞储层和抽油泵等现象。在达到使用周期后，可完全溶解无残留。

5、本产品所用辅料无毒、无味，稳定性好，不会对采油过程产生任何不利影响。

6、本发明具有保护范围广、耐温性好、缓慢匀速释放、高效缓蚀、阻垢等特点，经实验测定：缓蚀率≥90％，阻垢率≥75％，药剂持续作用时间≥180天。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明，需要说明的是本发明不局限于本实施例。

实施例1

本发明公开了一种油田用固体缓蚀阻垢剂，其包括如下组分：

其中各组分占所有组分之和的质量百分比如下：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：30％～40％；

聚乙二醇：10％～15％；

六偏磷酸钠：10％～15％；

司班-60：15％～25％；

硬脂酸：20％～30％。

所述的聚乙二醇具体是指石油钻井领域中常用的工业级聚乙二醇PEG系列，特别是相对分子量高，且常用于增加粘度和成固性的固体蜡状聚乙二醇，如：PEG800、PEG1000、PEG1500、PEG2000、PEG4000或PEG6000。

本产品采用现有技术中的高温熔融法、吸附浸渍法、胶囊包覆法或胶结粘合法均可制备。

本产品的使用方法是：根据每口井的产液状况，采出水的腐蚀结垢状况，预先计算并添加药剂到尾管下连接的特制花管内，在一个修井周期或检泵周期内不用补加，缓蚀阻垢剂缓慢的释放出来，达到全井筒和井下设备的防护效果。使用数量：40～80根/井(根据油水井相关参数进行设计)。

实施例2

本产品是一种油田用固体缓蚀阻垢棒，所述的固体缓蚀阻垢棒含有2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60、硬脂酸，各组分的质量百分比如下：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：33％

聚乙二醇：12％

六偏磷酸钠：12％

司班-60：15％

硬脂酸：28％

本产品更优选的制备方法是：将2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60、硬脂酸按上述质量百分比混合均匀，装入模具内，经压力机压制成棒型即为成品。

本实施例中所述的固体缓蚀阻垢棒经实验测定：缓蚀率为93％，阻垢率为79％。水温在35℃～55℃下，固体缓蚀阻垢棒溶解速率为0.068g/cm²·m³。

实施例3

本品是一种油田用固体缓蚀阻垢棒，所述的固体缓蚀阻垢棒含有2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60、硬脂酸，各组分的质量百分比如下：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：38％

聚乙二醇：10％

六偏磷酸钠：10％

司班-60：17％

硬脂酸：25％

本发明的制备方法是：将2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA、聚乙二醇、六偏磷酸钠、司班-60、硬脂酸按上述质量百分比混合均匀，装入模具内，经压力机压制成棒型即为成品。

本实施例中所述的固体缓蚀阻垢棒经实验测定：缓蚀率为97％，阻垢率为80％。水温在35℃～55℃下，固体缓蚀阻垢棒溶解速率为0.070g/cm²·m³。

Claims

1.一种油田用固体缓蚀阻垢剂，其特征在于包括如下组分：

其中各组分占所有组分之和的质量百分比如下：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：30％～40％；

聚乙二醇：10％～15％；

六偏磷酸钠：10％～15％；

司班-60：15％～25％；

硬脂酸：20％～30％。

2.根据权利要求1所述的油田用固体缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的聚乙二醇具体是指石油钻井领域中常用的工业级聚乙二醇PEG系列，特别是相对分子量高，且常用于增加粘度和成固性的固体蜡状聚乙二醇，如：PEG800、PEG1000、PEG1500、PEG2000、PEG4000或PEG6000。

3.根据权利要求1或2所述的油田用固体缓蚀阻垢剂，其特征在于：各组分占所有组分之和的质量百分比优选为：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：33％；

聚乙二醇：12％；

六偏磷酸钠：12％；

司班-60：15％；

硬脂酸：28％。

4.根据权利要求1或2所述的油田用固体缓蚀阻垢剂，其特征在于：各组分占所有组分之和的质量百分比优选为：

2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA：38％；

聚乙二醇：10％；

六偏磷酸钠：10％；

司班-60：17％；

硬脂酸：25％。