CN105219368B - 一种油田三元复合驱用阻垢剂及其使用方法 - Google Patents

一种油田三元复合驱用阻垢剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油田三元复合驱用阻垢剂及其使用方法，属油田采油阻垢技术领域。该油田三元复合驱用阻垢剂包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸盐1～5份、羟基亚乙基二膦酸盐1～2份、氨基三亚甲基膦酸盐1～2份、聚马来酸酐1.5～3份、水3～5份。本发明油田三元复合驱用阻垢剂不仅对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等有较好的阻垢效果，特别是对硅铝酸盐垢有较强的抑制作用，能够减少甚至完全防止硅铝酸盐垢的形成；在经济实用的处理浓度下，将该油田三元复合驱用阻垢剂加入三元复合驱油井中，基本不影响三元体系的粘度及界面张力；生产工艺简单，反应条件温和，使用过程无污染问题、绿色环保。

Description

一种油田三元复合驱用阻垢剂及其使用方法
技术领域
本发明公开了一种油田三元复合驱用阻垢剂及其使用方法，属油田采油阻垢技术领域。
背景技术
随着国内各油田进入高含水期，为了增产稳产，三元复合驱成为一种重要的提高采收率技术。在由碱-表面活性剂-聚合物复配而成的三元复合驱油体系，在地面配注系统易结垢，影响配注系统正常注入。特别是注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换等多种反应。一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙镁垢；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成硅、铝等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。硅铝酸盐垢是无机盐垢中最难除去的垢，一般的阻垢剂难以抑制其形成，并且一旦成垢很难化学清除，因此硅铝酸盐垢成为制约三元复合驱技术推广的重要因素。
由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。为防止油井结垢目前一般加入普通防垢剂，其主要组分为有机磷酸或无机磷酸类，酸性较高，对钙镁垢有较好的抑制性，但对硅铝酸盐垢的阻垢效果不理想，而且加入普通防垢剂会破坏三元体系驱油效果，甚至对采油系统有一定的腐蚀性。因此，需要研究出经济实用的三元复合驱专用阻垢剂。
发明内容
本发明的目的是提供了一种对硅铝酸盐垢具有良好阻垢效果的油田三元复合驱用阻垢剂。
本发明的另一目的是提供一种油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，使用过程基本不影响三元体系。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种油田三元复合驱用阻垢剂，包括以下质量份数的组分：包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸盐1～5份、羟基亚乙基二膦酸盐1～2份、氨基三亚甲基膦酸盐1～2份、聚马来酸酐1.5～3份、水3～5份。各组分混合均匀，即得该油田三元复合驱用阻垢剂。
所述聚环氧琥珀酸盐为聚环氧琥珀酸钠。所述聚环氧琥珀酸钠是该阻垢剂的主剂，是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，是目前仅有的几个可以生物降解的产品之一，属环境友好产品。
所述羟基亚乙基二膦酸盐为羟基亚乙基二膦酸钠。
氨基三亚甲基膦酸盐为氨基三亚甲基膦酸钠。
一种油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法：包括在三元复合驱油井中直接投加所述的油田三元复合驱用阻垢剂，所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的浓度为10mg/L～150mg/L。
所述三元复合驱油体系为弱碱三元复合驱油体系时，所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L～100mg/L。
所述弱碱三元复合驱油体系所用的碱性物为Na2CO3。
所述三元复合驱油体系为弱碱三元复合驱油体系时，开采初期所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L，开采中期投加浓度为10mg/L～50mg/L，开采后期投加浓度为50mg/L～100mg/L。使用过程中，三元复合驱油体系的粘度降低范围在5mPa.s以内，不降低界面张力。所述开采初期是指自开始开采之日起5年内；所述开采中期是指开采5年至10年之间；所述开采后期是开采10年以上。
所述三元复合驱油体系为强碱三元复合驱油体系时，所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L～150mg/L。
所述强碱三元复合驱油体系所用的碱性物为NaOH。
所述三元复合驱油体系为强碱三元复合驱油体系时，开采初期所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L，开采中期投加浓度为50mg/L～100mg/L，开采后期投加浓度为80mg/L～150mg/L。使用过程中，三元体系的粘度降低范围在3mPa.s以内，不降低界面张力。所述开采初期是指自开始开采之日起5年内；所述开采中期是指开采5年至10年之间；所述开采后期是开采10年以上。
本发明的油田三元复合驱用阻垢剂不仅对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等有较好的阻垢效果，特别是对硅铝酸盐垢有较强的抑制作用，能够减少甚至完全防止硅铝酸盐垢的形成。
本发明的油田三元复合驱用阻垢剂在经济实用的处理浓度下，直接加入三元复合驱油井中，基本不影响三元体系粘度及界面张力；特别适用于高碱度、高硬度水质。
本发明的油田三元复合驱用阻垢剂的生产工艺简单，反应条件温和，使用过程无污染问题、绿色环保。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但不限定本发明的技术方案。
实施例1
本实施例的油田三元复合驱油体系是弱碱三元复合驱油体系：碱性物(Na2CO3)浓度为5000ppm，聚合物(聚丙烯酰胺)浓度为1700ppm，表面活性剂(羧酸盐阴离子表面活性剂)浓度为2000ppm。使用布氏DV-II+粘度计测定其粘度，温度为45℃，转数为6r/min，使用超悬滴界面张力仪TX-550测定其界面张力，温度为45℃。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸钠3.0份、羟基亚乙基二膦酸钠1.2份、氨基三亚甲基膦酸钠1.2份、聚马来酸酐2份、水3.6份。各组分混合均匀，即得本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法：是将该油田三元复合驱用阻垢剂直接投加到弱碱三元复合驱油井(使用本实施例的弱碱三元复合驱油体系的油井)中，开采初期，所述油田三元复合驱用阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L，开采中期，投加浓度为50mg/L，开采后期，投加浓度为100mg/L。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂在使用过程中，三元复合驱油体系基本不受影响，粘度降低范围在5mPa.s以内，不降低界面张力，抑制近井地带结垢，减少井卡，延长了检泵周期。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，对钙镁垢防垢率达到95％，对硅铝垢防垢率为90％，缓蚀率为95％。
实施例2
本实施例的油田三元复合驱油体系是弱碱三元复合驱油体系：碱性物(Na2CO3)浓度为3000ppm，聚合物(聚丙烯酰胺)浓度为1500ppm，表面活性剂(羧酸盐阴离子表面活性剂)浓度为2000ppm。使用布氏DV-II+粘度计测定其粘度，温度为45℃，转数为6r/min，使用超悬滴界面张力仪TX-550测定其界面张力，温度为45℃。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸钠2.0份、羟基亚乙基二膦酸钠1.0份、氨基三亚甲基膦酸钠1.0份、聚马来酸酐1.5份、水3.5份。各组分混合均匀，即得本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法：是将该油田三元复合驱用阻垢剂直接投加到弱碱三元复合驱油井(使用本实施例的弱碱三元复合驱油体系的油井)中，开采初期，所述油田三元复合驱用阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L，开采中期，投加浓度为20mg/L，开采后期，投加浓度为100mg/L。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂在使用过程中，三元体系基本不受影响，粘度降低范围在5mPa.s以内，不降低界面张力，抑制近井地带结垢，减少井卡，延长了检泵周期。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，对钙镁垢防垢率达到96％，对硅铝垢防垢率为92％，缓蚀率为95％。
实施例3
本实施例的油田三元复合驱油体系是强碱三元复合驱油体系：碱性物(NaOH)浓度为2000ppm，聚合物(聚丙烯酰胺)浓度为2000ppm，表面活性剂(羧酸盐阴离子表面活性剂)浓度为2000ppm。使用布氏DV-II+粘度计测定其粘度，温度为45℃，转数为6r/min，使用超悬滴界面张力仪TX-550测定其界面张力，温度为45℃。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸钠2.5份、羟基亚乙基二膦酸钠1.0份、氨基三亚甲基膦酸钠1.0份、聚马来酸酐1.5份、水3.0份。各组分混合均匀，即得本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法：是将该油田三元复合驱用阻垢剂直接投加到强碱三元复合驱油井(使用本实施例的强碱三元复合驱油体系的油井)中，开采初期，所述油田三元复合驱用阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L，开采中期，投加浓度为100mg/L，开采后期，投加浓度为150mg/L。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂在使用过程中，三元体系基本不受影响，粘度降低范围在3mPa.s以内，不降低界面张力，抑制近井地带结垢，减少井卡，延长了检泵周期。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，对钙镁垢防垢率达到95％，对硅铝垢防垢率为90％，缓蚀率为95％。
实施例4
本实施例的油田三元复合驱油体系是强碱三元复合驱油体系：碱性物(NaOH)浓度为3000ppm，聚合物(聚丙烯酰胺)浓度为2000ppm，表面活性剂(羧酸盐阴离子表面活性剂)浓度为3000ppm。使用布氏DV-II+粘度计测定其粘度，温度为45℃，转数为6r/min，使用超悬滴界面张力仪TX-550测定其界面张力，温度为45℃。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸钠4.0份、羟基亚乙基二膦酸钠2.0份、氨基三亚甲基膦酸钠2.0份、聚马来酸酐3.0份、水5.0份。各组分混合均匀，即得本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法：是将该油田三元复合驱用阻垢剂直接投加到强碱三元复合驱油井(使用本实施例的强碱三元复合驱油体系的油井)中，开采初期，所述油田三元复合驱用阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L，开采中期，投加浓度为60mg/L，开采后期，投加浓度为80mg/L。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂在使用过程中，三元体系基本不受影响，粘度降低范围在3mPa.s以内，不降低界面张力，抑制近井地带结垢，减少井卡，延长了检泵周期。
本实施例的油田三元复合驱用阻垢剂，对钙镁垢防垢率达到95％，对硅铝垢防垢率为90％，缓蚀率为95％。

Claims (6)

1.一种油田三元复合驱用阻垢剂，其特征在于：包括以下质量份数的组分：聚环氧琥珀酸盐1～5份、羟基亚乙基二膦酸盐1～2份、氨基三亚甲基膦酸盐1～2份、聚马来酸酐1.5～3份、水3～5份；所述聚环氧琥珀酸盐为聚环氧琥珀酸钠；所述羟基亚乙基二膦酸盐为羟基亚乙基二膦酸钠；氨基三亚甲基膦酸盐为氨基三亚甲基膦酸钠。
2.一种如权利要求1所述的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，其特征在于：包括在三元复合驱油井中直接投加所述的油田三元复合驱用阻垢剂，使所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的浓度为10mg/L～150mg/L。
3.根据权利要求2所述的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，其特征在于：所述三元复合驱油体系为弱碱三元复合驱油体系时，所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L～100mg/L。
4.根据权利要求3所述的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，其特征在于：所述三元复合驱油体系为弱碱三元复合驱油体系时，开采初期所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为10mg/L，开采中期投加浓度为10mg/L～50mg/L，开采后期投加浓度为50mg/L～100mg/L。
5.根据权利要求2所述的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，其特征在于：所述三元复合驱油体系为强碱三元复合驱油体系时，所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L～150mg/L。
6.根据权利要求5所述的油田三元复合驱用阻垢剂的使用方法，其特征在于：所述三元复合驱油体系为强碱三元复合驱油体系时，开采初期所述阻垢剂在三元复合驱油体系中的投加浓度为50mg/L，开采中期投加浓度为50mg/L～100mg/L，开采后期投加浓度为80mg/L～150mg/L。
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