CN104479662B - 一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田化工技术领域，具体涉及一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，由以下重量百分比的组分组成：螯合剂40%～60%，助溶剂20%～30%，分散剂20%～30%，其中，所述助溶剂为重量比为1:1的草酸和酒石酸钠组成。本发明提供的这种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，通过清垢剂组分优化组合，能够高效快速清除増压撬等设备中的硫酸钡锶垢，相对现有的不同类型清垢剂，在实现安全环保清除钡锶垢的同时，进一步提高了清垢效率。新型钡锶清垢剂的应用，保障了油田增压撬等设备正常运行，对油田的生产具有重要的现实意义。

Description

一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂

技术领域

本发明属于油田化工技术领域，具体涉及一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂。

背景技术

数字化增压撬是将油气分离、缓冲、量油、增压、自控等功能组合在一个撬装板上的装置。作为油田集输系统关键装置，单座増压撬承担数十口油水井原油混合物加热、分离、缓冲、增压、输送的功能。但因水质不配伍导致增压撬等设备硫酸钡锶结垢问题日益突出，装置结垢后，不但能耗增加，甚至无法正常运行，严重影响油田正常生产。

数字化増压撬装置一旦结垢，需要分拆清洗或整体返厂更换加热盘管，维护费用高、周期长；同时増压撬装置内管路复杂，结垢后部分管路内仅余不足2cm直径的空间，物理法机械清垢易造成卡堵、难以实施；目前常用的直接酸洗清垢方法，对碳酸盐垢非常有效，但对硫酸钡锶垢无效，而且酸洗易导致管路腐蚀，同时在酸洗清垢过程中，如有硫化物存在，酸与硫化物反应产生硫化氢有毒气体，存在巨大安全隐患。

目前已有针对硫酸钡锶垢的化学清垢剂，如：

中国专利公开号CN103820150A公开了一种硫酸钡、锶除垢剂及其制备方法，除垢剂主要为含氮多元羧酸中加入氢氧化钠、水溶性溶剂、助剂和表面活性剂，主要适用于油田地层、油水井射孔井眼、套管孔眼、井下泵、油管柱、阀门、输送管线等方面的清垢解堵。

中国专利公开号CN103803725A公开了一种司班80和螯合剂三元复配除垢剂，由司班80、EDTA二钠盐和DTPA混合而成。

中国专利公开号CN103805356A公开了一种烷基酚聚氧乙烯醚乙酸钠三元复配除垢剂，由烷基酚聚氧乙烯醚乙酸钠、DTPA和EDTA二钠盐混合复配而成。

从以上钡锶清垢剂组分构成、主要特点可以看出，大多数清垢剂主要由螯合剂或络合剂构成，既氨基多羧酸，如乙二胺四乙酸（EDTA）或二乙烯三胺五乙酸（DTPA），存在的主要不足为这些螯合剂或络合剂对硫酸钡锶垢溶解速率低，清垢周期长，无法满足増压撬等装置必须及时复产的要求。尤其是针对增压撬内由于不同层位的油水混合物在高温下形成的复杂垢质（碳酸钙垢、硫酸钡锶垢、油泥），目前尚无有效的针对性清垢剂。

发明内容

本发明的目的是克服现有螯合剂或络合剂对硫酸钡锶垢溶解速率低，清垢周期长，无法满足増压撬等装置必须及时复产的要求的问题。

为此，本发明提供了一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，由以下重量百分比的组分组成：螯合剂40%～60%，助溶剂20%～30%，分散剂20%～30%，其中，所述助溶剂为重量比为1:1的草酸和酒石酸钠组成。

所述螯合剂为乙二胺四乙酸或二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸的盐类化合物。

所述二乙烯三胺五乙酸的盐盐类化合物为二乙烯三胺五乙酸五钠。

所述分散剂为丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物。

所述钡锶清垢剂应配置成浓度为8-10%的水溶液，与垢接触之前，清垢剂溶液需预热到70℃左右。

本发明的有益效果是：本发明提供的这种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，通过清垢剂组分优化组合，能够高效快速清除増压撬等设备中的硫酸钡锶垢，相对现有的不同类型清垢剂，在实现安全环保清除钡锶垢的同时，进一步提高了清垢效率。新型钡锶清垢剂的应用，保障了油田增压撬等设备正常运行，对油田的生产具有重要的现实意义。

附图说明

图1是垢样微观形貌图。

具体实施方式

实施例1：

为了解决现有螯合剂或络合剂对硫酸钡锶垢溶解速率低，清垢周期长，无法满足増压撬等装置必须及时复产的要求的问题。本发明提供了一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，由以下重量百分比的组分组成：螯合剂40%～60%，助溶剂20%～30%，分散剂20%～30%。

螯合剂主要包括乙二胺四乙酸（EDTA）或二乙烯三胺五乙酸（DTPA），或这些酸的盐，如二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na），其作用是与成垢物质的阳离子形成一种稳定的复合物。这些螯合剂中，首选DTPA-5Na，它能够以更大的反应速度与钡锶垢反应形成更多可溶性络合物。

助溶剂主要由1:1比例的草酸和酒石酸钠构成，主要作用为吸附在硫酸钡表面以改变钡表面晶体结构，修改后的晶体很容易被螯合剂除去，使钡锶垢清垢效率得到明显提高。

分散剂主要为丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物，对垢的形成和沉积有良好的抑制作用，对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能，有利于促使螯合剂与硫酸钡锶垢充分接触，提高清垢剂对钡锶垢的清垢效率。

室内实验表明，将清垢剂与清水混合配制成浓度为8-10%的溶液，在加热到70℃左右的条件下进行清垢，清垢效率最高，反应时间为2个小时左右。

本发明油田数字化增压撬用钡锶清垢剂主要显著特征是溶垢速率快。在清垢剂的实际应用中，清垢时间主要取决于垢型和垢的厚度。使用本清垢剂后，増压撬内原本坚硬、密实、牢固的垢变得松散，辅以简单的机械手段进行彻底清除，例如用高压水射流或清管器清垢，可快速、容易地将垢清除干净，恢复设备的正常状态。

实施例2：

钡锶清垢剂的组分重量份为：二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na）40份，草酸15份、酒石酸钠15份，丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物30份；各组分按比例混合后搅拌均匀即为产品。

清垢剂的使用方法：

清垢剂与清水混合配制成浓度为8-10%的溶液，在加热至70℃左右的条件下，浸泡增压撬结垢管路，再辅以简单的机械手段进行彻底清除。

实施例3

清垢剂的组分重量份为：二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na）50份，草酸15份、酒石酸钠15份，丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物20份；使用方法与实施例1相同。

实施例4：

清垢剂的组分重量份为：二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA～5Na）60份，草酸10份、酒石酸钠10份，丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物20份；使用方法与实施例1相同。

选用本发明实例3制备的清垢剂，在油田现场某数字化增压撬实施清垢作业。清垢作业结束后，选择与管路内径相匹配的橡胶球进行通球试验，橡胶球从管路上游投球器运行至下游收球装置，扫线压力无明显提升，表明清垢效果良好。

选用本发明实例3制备的清垢剂与清水混合配制成浓度为8%的溶液，在不同温度下采用重量沉淀法进行清垢实验，结果显示，在70℃条件下，清垢剂的清垢率最大，达到88.01%，具体实验条件和结果见表1。

表1 不同温度清垢率实验数据

反应温度	清垢前质量	清垢后质量	清垢率
				30℃	10.0003g	3.3434g	66.58%
50℃	10.0021g	2.274g	77.26%
				60℃	10.0036g	2.1049g	78.96%
70℃	10.0043g	1.1992g	88.01%
				80℃	10.0026g	1.2960g	87.05%

在70℃恒温下，采用重量沉淀法进行不同反应时间清垢实验，反应2小时清垢率可达到94.4%，具体实验条件和结果见表2。

表2 不同反应时间清垢率实验数据

反应时间	清垢前质量	清垢后质量	清垢率
				2个小时	5.0040g	0.2792g	94.40%
4个小时	5.0082g	0.3028g	93.95%

注：表1和表2实验中采用垢样均为油田现场某数字化增压撬中所取垢样。

对上述垢样进行成分分析，垢样主要成分为硫酸钡。图1为上述垢样在扫描电镜下的微观形貌图，表3为用能谱对该垢样进行元素分析的结果。

表3 垢样能谱分析结果对上述垢样进行成分分析，垢样主要成分为硫酸钡。图1为上述垢样在扫描电镜下的微观形貌图，表3为用能谱对该垢样进行元素分析的结果。

综上所述，本发明提供的这种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，通过清垢剂组分优化组合，能够高效快速清除増压撬等设备中的硫酸钡锶垢，相对现有的不同类型清垢剂，在实现安全环保清除钡锶垢的同时，进一步提高了清垢效率。新型钡锶清垢剂的应用，保障了油田增压撬等设备正常运行，对油田的生产具有重要的现实意义。

本实施例没有详细叙述的产品性能测试方法属本行业的公知或常用测试方法，这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：螯合剂40%～60%，助溶剂20%～30%，分散剂20%～30%，其中，所述助溶剂为重量比为1:1的草酸和酒石酸钠组成；

所述螯合剂为乙二胺四乙酸或二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸的盐类化合物，所述分散剂为丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，其特征在于：所述二乙烯三胺五乙酸的盐类化合物为二乙烯三胺五乙酸五钠。

3.根据权利要求1或2所述的一种油田数字化增压撬用钡锶清垢剂，其特征在于：所述钡锶清垢剂应配置成浓度为8-10%的水溶液，与垢接触之前，清垢剂溶液需预热到70℃。