CN102344790B - 一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备，以重量份数配制原料，经反应釜合成：a、酯化反应：将45-55份的甘油水浴加热至70℃，一次加入28-32份五氧化二磷；升温不超过95℃，二次加入18-22份五氧化二磷，控制温度搅拌5-7h，得甘油磷酸酯；b、聚合反应：将28-35份的甘油磷酸酯，加3-5份的过硫酸铵催化剂，加热至130℃，依次添加28-35份丙烯酸、28-35份马来酸酐，控制温度搅拌7-9h，得甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；c、复配：将5-10份甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物和30-50份水，搅拌下依次添加3-5份双咪唑啉、10-15份有机胺缓蚀剂、10-15份聚环氧琥珀酸、20-25份聚天冬氨酸，搅拌均匀，即得成品。该产品用于回注水系统的投加量为40mg/L-80mg/L。

Description

一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备
技术领域
 本发明涉及油田回注水缓蚀阻垢技术，尤其是该剂的制备，所得制剂具有较强的缓蚀阻垢作用，可实现地层压力及采油的协调性，提高其产油量。
背景技术
随着油田的开采，我国的一些大型油田相继进入了后期开采阶段，注水是保证地层压力和采油量增加和稳产的主要手段之一，但是在油田注水系统中，普遍存在着H2S、CO2和O2等腐蚀性气体，这几种腐蚀物质的协同作用及其悬浮物的影响，可大大加强污水的腐蚀性，点蚀速率可达几毫米每年，同时由于回注水为高碱高硬度水易使水管线结垢，造成其内径缩小，管线压降增大，致使许多注水井报废，给油田的后期开发带来困难和巨大经济损失。因此必须采用相应的防腐蚀措施，在高矿化度的污水回注系统中，通常采用密闭处理工艺与添加缓蚀剂相结合的措施来抑制腐蚀，同时还要投加合适的杀菌、净化等多种化学处理剂，以达到综合治理污水的目的。
油田所用缓蚀剂和阻垢剂主要是有机磷酸及其酯类、聚丙烯酸类、马来酸酐共聚物类及复配型阻垢剂等，这些缓蚀剂和阻垢剂解决了许多腐蚀、结垢问题，但是当油田水矿化度很高特别是钙含量很高时，阻垢仍然是一个突出的问题，并且油田水中含有的大量腐蚀气体等，对设备管线的腐蚀也很严重，对此，国内进行了许多研究，如油田注入水配伍性及阻垢实验研究，参考《油田化学》1992.9. No4 337—341、油田阻垢剂的研究，参考《黑龙江日化》1998年第3期、国外用于油田注水系统中的缓蚀剂，参考《华北石油设计》1990年第3期和聚天冬氨酸作为油田阻垢剂的研究进展，参考《油气田环境保护》2006年9月等。
目前油田回注水使用的药剂大部分为有机磷系列和共聚物系列，由于药剂的性质各异，将其混用必然产生化学反应，消耗药剂，不但起不到相应的作用，还会加剧管道腐蚀和结垢。本发明针对油田回注水的复杂情况进行研发，筛选适合不同油田回注水缓蚀阻垢剂，使其具有良好的功效，极大的解决了现场的问题，为油田正常开采提供了技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于：提供的油田回注水缓蚀阻垢剂，能高碱高硬强腐蚀的环境下仍能发挥良好抗缓蚀抗阻垢作用，保护注水管道的畅通，保证地层压力及采油的正常使用。
本发明的目的是这样实现的：一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备，以重量份数配制原料，经反应釜合成：
a、酯化反应：
将45-55份的甘油水浴加热至70℃，一次加入28-32份五氧化二磷；升温不超过95℃，二次加入18-22份五氧化二磷，控制温度搅拌5-7h，得甘油磷酸酯；
b、聚合反应：
将28-35份的甘油磷酸酯，加3-5份的过硫酸铵催化剂，加热至130℃，依次添加28-35份丙烯酸、28-35份马来酸酐，控制温度搅拌7-9h，得甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；
c、复配：
将5-10份甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物和30-50份水，搅拌下依次添加3-5份双咪唑啉、10-15份有机胺缓蚀剂、10-15份聚环氧琥珀酸、20-25份聚天冬氨酸，搅拌均匀，即得缓蚀阻垢剂。
所述的缓蚀阻垢剂，产品用于回注水系统的投加量为40 mg/L -80mg/L。
所述的缓蚀阻垢剂，其特征在于:原料的选用均为市售产品。 
本发明缓蚀阻垢剂的性能检测及评价：
按照标准Q/SY126-2007“油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求”评价缓蚀阻垢剂性能，结果如下：
(1) 缓蚀能力
Figure 201010585183X100002DEST_PATH_IMAGE002
从上表的数据可知：在相同投加量下，本缓蚀阻垢剂的缓释效果远好于常规缓蚀剂，达到标准要求。
(2) 阻垢能力
Figure DEST_PATH_IMAGE004
从上表的数据可知：在相同投加量下，本缓蚀阻垢剂在CaCO3垢型和CaSO4垢型的阻垢率与HEDP的效果相似，要好于PBTCA和ATMP的阻垢效果，在BaSO4垢型的阻垢率效果好于常规阻垢剂，达到标准要求。
本发明构思并设计的技术路线科学合理、成本低廉，产品达到企业标准，具有较高的应用价值，彰显技术进步。
具体实施方式
本发明对照实施例作进一步说明。
实施例
本产品经甘油和五氧化二磷反应，产物再与丙烯酸、马来酸酐共聚反应，最后再与双咪唑啉、有机胺、聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸复配而成；
a、酯化反应
甘油十五氧化二磷→甘油磷酸酯；
在装有温度计、搅拌器的三口瓶中加50份的甘油．水浴加热控制温度为70℃，第一次加30份五氧化二磷，控制温度不超过95℃，第二次加20份五氧化二磷后保温在95℃，搅拌6h，得甘油磷酸酯；
b、聚合反应
甘油磷酸酯+丙烯酸+马来酸酐→甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；
在装有温度计、搅拌器的三口瓶中加30份的甘油磷酸酯，加4份催化剂过硫酸铵，控制温度为130℃，再加30份丙烯酸、30份马来酸酐，控制温度搅拌8h，得甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；
c、复配
在搅拌下，加6份甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物和40份水，搅拌均匀，依次加3份双咪唑啉、10份有机胺缓蚀剂、15份聚环氧琥珀酸、25份聚天冬氨酸，搅拌均匀即得成品。
试验结果验证：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
此回注水为油井采出水，由于水质组成的特殊性造成了注水系统腐蚀结垢现象十分突出,截至2004年底累计有近4.5 km注水干线结垢,注水干线内垢的平均厚度达45mm．同时腐蚀速率高达2.8mm/a；由于井底结垢造成注水井压力以0.3MPa/a的速度升高，严重影响了油田正常生产，在加入普通缓蚀剂、阻垢剂效果不明显； 2008年加入本产品，投加量从120ppm降低到80ppm后，腐蚀与结垢现象明显好转，到目前为止还没有一条注水井因腐蚀或结垢而停止运行，注水井压力也保持稳定，保证了油田的正常使用。
本缓蚀阻垢剂产品的共聚物性能参数如下：
固含量：≥30%；密度：1.10-1.25；pH值（1%水溶液）：2.0-3.0。

Claims (1)

1.一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备，其特征在于：以重量份数配制原料，经反应釜合成：
a、酯化反应：
将45-55份的甘油水浴加热至70℃，一次加入28-32份五氧化二磷；升温不超过95℃，二次加入18-22份五氧化二磷，控制温度搅拌5-7h，得甘油磷酸酯；
b、聚合反应：
将28-35份的甘油磷酸酯，加3-5份的过硫酸铵催化剂，加热至130℃，依次添加28-35份丙烯酸、28-35份马来酸酐，控制温度搅拌7-9h，得甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；
c、复配：
将5-10份甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物和30-50份水，搅拌下依次添加3-5份双咪唑啉、10-15份有机胺缓蚀剂、10-15份聚环氧琥珀酸、20-25份聚天冬氨酸，搅拌均匀，即得缓蚀阻垢剂。
2、根据权利要求1所述的缓蚀阻垢剂的制备，其特征在于：所述缓蚀阻垢剂用于回注水系统的投加量为40 mg/L -80mg/L。
3、根据权利要求1所述的缓蚀阻垢剂的制备，其特征在于:选用的原料均为市售产品。 
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