CN103804579A

CN103804579A - 一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺

Info

Publication number: CN103804579A
Application number: CN201210480894.XA
Authority: CN
Inventors: 陈柄宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明公开了一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，包括：(a)首先，按照一定比例制备螯合性基团单体和丙烯酰胺；(b)将螯合性基团单体和丙烯酰胺加入到反应容器中，然后添加溶剂溶解后，加入催化剂；(c)搅拌让其充分混合均匀；(d)将其置于水浴中，在一定温度下搅拌30～50分钟，反应得到反应产物混合物；(e)将反应产物混合物冷却，并作过滤处理，将过滤后液体减压蒸馏，分离后即得目标产品。本发明能成功合成出二元共聚防垢剂，且合成出的二元共聚防垢剂的性能优良，合成步骤简单，合成成本低，且通过控制反应过程中的搅拌时间，从而提高了反应的转化率和目标产物的防垢性能。

Description

一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺

技术领域

本发明涉及一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺。

背景技术

在油气田开发过程中，油气藏中的流体(油、气和水)从地层中流出，经井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力等条件的变化及水的热力学不稳定性和化学不相容性，导致油气水平衡状态遭到破坏。往往造成注水地层、油套管、井下、地面设备及集输系统出现结垢。结垢对油井的正常生产有较大的影响，当垢沉积在井筒、油管、抽油泵、注水系统、集输系统、加热系统等设备上时，会造成设备不能正常运转，传热效率降低，导致生产能力下降，而且结垢还会引起设备和管线的腐蚀，给油田造成严重的经济损失。

现有防垢剂主要有氨基多羧酸盐类、有机多元膦酸类以及有机聚合物三大类。氨基多羧酸盐类螯合稳定常数大，能用于较高温度，但用量大，成本高；有机多元膦酸对硫酸钡、硫酸锶无防垢效果；而大多使用的是有机聚合物防垢剂，多使用单体与马来酸酐、丙烯酸共聚以期待提高防垢率，但由于没有从根本上改变聚合物结构，达不到预期的防垢效果。

在原油的开采过程中，结垢是一种普遍存在的现象，同时结垢是油田水水质控制中遇到的最严重的问题之一。结垢对油井的正常生产有较大的影响，垢沉积在地层会堵塞地层孔隙、裂缝，造成渗透率降低，使原油产量下降，严重时甚至造成油井停产，对渗透率较低的油层影响更甚；当垢沉积在井筒、油管、抽油泵、注水系统、集输系统、加热系统等设备上时，会造成设备不能正常运转，传热效率降低，导致生产能力下降，而且结垢还会引起设备和管线的腐蚀，给油田造成严重的经济损失。

油田最常见的垢型有方解石碳酸钙(CaCO3)、石膏二水硫酸钙、硬石膏硫酸钙(CaSO4)、岩盐(NaCl)、重晶石硫酸钡(BaSO4)和天青石硫酸锶(SrSO4)。而微量的硫酸锶往往存在于大量的硫酸钡中，很难把它们分开。

结垢的主要原因是由于压力或温度改变，蒸发、或两种不相配伍的水互相混合，使原来以离子状态存在于水溶液中的无机盐(CaCO3、CaSO4或BaSO4)达到过饱和状态，超过了他们的溶解度而结晶出来成垢。结垢过程是一定浓度的成垢离子在一定的物理化学条件(如压力、温度)和设备表面状况下结晶与聚集的过程。平衡状态遭破坏是导致结垢的根本原因。

针对油田的各种结垢状况，有两类解决的办法：一是除垢；二是防垢。除垢是一种补救措施，除垢时，它已经产生了减产和设备的腐蚀，造成了较大的经济损失，因此，防止垢的生成才是一种好的措施。在防垢的方法中，用化学剂防垢是人们公认的最简单、有效、方便、经济的方法。因此各油田都针对各自的区块特点研究适应不同条件的化学防垢剂。而研制高效的防垢剂就更是各个油田普遍追求的共同目标。

在合成二元共聚防垢剂的过程中，搅拌时间将直接影响到反应的转化率和合成出的目标产物的性能，故确定一个适当的搅拌时间，对二元共聚防垢剂的合成工艺显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，该合成工艺能成功合成出二元共聚防垢剂，且合成出的二元共聚防垢剂的性能优良，合成步骤简单，合成成本低，且通过控制反应过程中的搅拌时间，从而提高了反应的转化率和目标产物的防垢性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，包括以下步骤：

(a)首先，按照一定比例制备螯合性基团单体和丙烯酰胺；

(b)将螯合性基团单体和丙烯酰胺加入到反应容器中，然后添加溶剂溶解后，加入催化剂；

(c)搅拌让其充分混合均匀；

(d)将其置于水浴中，在一定温度下搅拌30～50分钟，反应得到反应产物混合物；

(e)将反应产物混合物冷却，并作过滤处理，将过滤后液体减压蒸馏，分离后即得目标产品。

所述反应容器为烧杯。

所述步骤(e)中，通过分子筛进行过滤处理。

所述步骤(e)中，通过旋转蒸发器进行减压蒸馏。

所述步骤(d)中，搅拌时间为35分钟。

所述步骤(d)中，搅拌时间为40分钟。

所述步骤(d)中，搅拌时间为45分钟。

综上所述，本发明的有益效果是：能成功合成出二元共聚防垢剂，且合成出的二元共聚防垢剂的性能优良，合成步骤简单，合成成本低，且通过控制反应过程中的搅拌时间，从而提高了反应的转化率和目标产物的防垢性能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

本发明涉及的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，包括以下步骤：

(a)首先，按照一定比例制备螯合性基团单体和丙烯酰胺；

(c)搅拌让其充分混合均匀；

所述反应容器为烧杯。

所述步骤(e)中，通过分子筛进行过滤处理。

所述步骤(e)中，通过旋转蒸发器进行减压蒸馏。

所述步骤(d)中，搅拌时间为35分钟。

所述步骤(d)中，搅拌时间为40分钟。

所述步骤(d)中，搅拌时间为45分钟。

在合成二元共聚防垢剂的过程中，搅拌时间将直接影响到反应转化率和合成出的目标产物的性能，故确定一个适当的搅拌时间，对二元共聚防垢剂的合成工艺显得尤为重要。为了得到最佳的搅拌时间，本发明做了不同搅拌时间对反应转化率和目标产物的防垢性能的影响实验，通过实验结果可知：适当增加搅拌时间，可增大整个合成工艺的转化率，但是，当搅拌时间达到一定值时，再增加搅拌时间对于提供合成工艺的转化率不会有大的影响，相反，会降低目标产物的防垢性能，故应综合考虑。

综上，本发明中的搅拌时间确定为30～50分钟，且最佳为40分钟。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(a)首先，按照一定比例制备螯合性基团单体和丙烯酰胺；

(c)搅拌让其充分混合均匀；

2.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述反应容器为烧杯。

3.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述步骤(e)中，通过分子筛进行过滤处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述步骤(e)中，通过旋转蒸发器进行减压蒸馏。

5.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，搅拌时间为35分钟。

6.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，搅拌时间为40分钟。

7.根据权利要求1所述的一种基于控制搅拌时间的二元共聚防垢剂的合成工艺，其特征在于，所述步骤(d)中，搅拌时间为45分钟。