CN102558421B - 一种可生物降解多功能阻垢剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可生物降解多功能阻垢剂的制备方法；先用惰性气体吹扫反应器，投入单体A、单体B、引发剂D和水，升温至30-50℃，在搅拌溶解的状态下，滴加物料C，然后继续升温至120-150℃，聚合反应4-8小时，缓慢降温冷却即得成品；单体A选自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐或马来酸盐，单体B选自烷基苯磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸碱金属盐或三乙醇胺盐，物料C选自聚天冬氨酸、氨基酸、聚丙烯酰胺或丙烯酰胺，D选自双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠或过氧化苯甲酰；阻垢率：≥90％；腐蚀速率：＜0.076mm/a；28天的生物降解率≥25％。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田回注水水处理用可生物降解多功能阻垢剂的制备方法。
背景技术
目前，随着经济的不断发展，人们对水资源的需求也与日俱增。油田生产过程中，为提高原油采收率，多采用注水开采的方法。为节约地球淡水资源，所用回注水多来自原油脱出水，其矿化度高，细菌、机械杂质含量较多，在回注之前必须进行水处理，达到回注水要求后，再回注地层。由于回注水与地层水水质不配伍以及温度、压力变化原因，常形成CaCO3、CaSO4和BaSO4垢，造成管线堵塞，地层伤害，使得回注水压力升高，生产能力下降，增加生产成本，严重地导致生产停工以及事故。油田开发过程中，为防止结垢，多采用加阻垢剂的方法进行阻垢处理。因此阻垢剂的研究课题一直备受人们关注，多数阻垢剂存在含磷量高，难以生物降解，对CaCO3、CaSO4和BaSO4三种垢不能同时达到良好阻垢效果等缺点。研究可再生资源和无磷等环保材料的阻垢剂是目前世界阻垢剂研究的方向，也是研究难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种对CaCO3、CaSO4和BaSO4三种垢同时具有良好阻垢效果，可生物降解的油田回注水用阻垢剂，该阻垢剂是一种无磷无氮的低分子量均聚物，环保型绿色阻垢剂。
本发明所述的一种可生物降解多功能阻垢剂的制备方法是：先用惰性气体吹扫反应器，投入单体A、单体B、引发剂D和水，升温至30-50℃，在搅拌溶解的状态下，滴加物料C，然后继续升温至120-150℃，聚合反应4-8小时，缓慢降温冷却即得成品。
上述的单体A选自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、马来酸盐中的至少一种，单体A的质量份为15-55份。
上述的单体B选自烷基苯磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸碱金属盐、三乙醇胺盐中的至少一种，单体B的质量份为45-85份。
上述的物料C选自聚天冬氨酸、氨基酸、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种，物料C的质量份为20-40份。
上述的引发剂D选自双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的至少一种，引发剂D的质量份为0.5-3份。
上述的水选自工业用水，其质量份为30-75份。
本发明进一步的技术方案是：在搅拌溶解过程中，应控制温度不超过50℃，并且滴加时间控制在30-120分钟。聚合反应完后，避免急速降温。
本发明的可生物降解多功能阻垢剂具有以下突出优点：
(1)CaCO3垢阻垢率：≥90％；
CaSO4垢阻垢率：≥90％
BaSO4垢阻垢率：≥40％
(2)腐蚀速率：＜0.076mm/a
(3)10天的生物降解率≥10％，28天的生物降解率≥25％，生物降解性优于聚丙烯酸以及现场在用阻垢剂样品。
具体实施方式
实施例1
在装有高速搅拌的聚合反应釜器中，投入450kg水，80kg丙烯酸，25kg甲基丙烯酸，200kg2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸，45kg三乙醇胺，1kg双氧水，1kg过硫酸钾，用氮气置换，开启高位槽底阀，开始滴加190kg聚天冬氨酸，10kg 5％丙烯酰胺水溶液。控制反应釜温度在35℃-40℃，控制高位槽同时在100分钟左右滴完。然后提高反应釜温度到130℃，持续保温反应4小时，自然冷却至常温，即得成品。
将成品用水稀释30-50％，灌装既得商品可生物降解多功能阻垢剂。在油田生产现场普通采油工人按使用说明书操作，能完成本发明的使用。
实施例2
先用惰性气体吹扫反应器，投入单体A、单体B、引发剂D和水，升温至30-50℃，在搅拌溶解的状态下，滴加物料C，然后继续升温至120-150℃，聚合反应4-8小时，缓慢降温冷却即得成品。
上述的单体A选自甲基丙烯酸甲酯、单体A的质量份为15。
上述的单体B选自烷基苯磺酸、单体B的质量份为45。
上述的物料C选自氨基酸、物料C的质量份为20。
上述的引发剂D选自过氧化苯甲酰，引发剂D的质量份为0.5。
上述的水选自工业用水，其质量份为30。
在搅拌溶解过程中，应控制温度不超过50℃，并且滴加时间控制在30-120分钟。聚合反应完后，避免急速降温。
实施例3
先用惰性气体吹扫反应器，投入单体A、单体B、引发剂D和水，升温至30-50℃，在搅拌溶解的状态下，滴加物料C，然后继续升温至120-150℃，聚合反应4-8小时，缓慢降温冷却即得成品。
上述的单体A选自马来酸酐，单体A的质量份为55。
上述的单体B选自2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸碱金属盐，单体B的质量份为85。
上述的物料C选自氨基酸，物料C的质量份为40。
上述的引发剂D选自过硫酸钠，引发剂D的质量份为3。
上述的水选自工业用水，其质量份为75。
在搅拌溶解过程中，应控制温度不超过50℃，并且滴加时间控制在30-120分钟。聚合反应完后，避免急速降温。
Claims (1)
1.一种可生物降解多功能阻垢剂的制备方法，其特征在于：
先用惰性气体吹扫反应器，投入单体A、单体B、引发剂D和水，升温至30-50℃，在搅拌溶解的状态下，滴加物料C，然后继续升温至120-150℃，聚合反应4-8小时，缓慢降温冷却即得成品；
上述的单体A选自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、马来酸盐中的至少一种，单体A的质量份为15-55份；
上述的单体B选自烷基苯磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸、2-羟基-3-烯丙氧基-1-丙基磺酸碱金属盐、三乙醇胺盐中的至少一种，单体B的质量份为45-85份；
上述的物料C选自聚天冬氨酸、氨基酸、聚丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种，物料C的质量份为20-40份；
上述的引发剂D选自双氧水、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化苯甲酰中的至少一种，引发剂D的质量份为0.5-3份；
上述的水选自工业用水，其质量份为30-75份；
在搅拌溶解过程中，控制温度不超过50℃，并且滴加时间控制在30-120分钟，聚合反应完后，避免急速降温。
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