CN109971445B - 防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法 - Google Patents

防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及清防蜡技术领域，是一种防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法，前者原料包括油性清蜡剂、表面活性剂、防垢剂、渗透助溶剂和碱性物质，其通过依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。本发明在保证良好清防蜡效果的基础上，兼具降粘、防垢、防腐蚀等作用，实现了“一剂多效”。同时，本发明制备工艺简便，制得的防垢降粘型乳液清防蜡剂具有均匀稳定、注入性好、安全性高等优点，还可降低油田防垢剂、降粘剂、缓蚀剂的用量，减少开采能耗，具有较好的综合效益和良好的推广应用前景。

Description

防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及清防蜡技术领域，是一种防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法。
背景技术
我国一般把含蜡量大于8%的原油称为高蜡原油。我国的原油大多数为高含蜡原油，含蜡量大于10%的原油占我国采出原油的90%以上。高含蜡量必然导致高结蜡量，结蜡是油气生产过程中的一个普遍存在的破坏性问题。井筒结蜡会堵塞产油层，降低油井产量，增加油井负荷，严重的甚至会造成杆卡等生产事故。因此油井的清防蜡工作是保证油田正常生产的重点工作之一，油田每年在清防蜡工作方面需要花费大量人力、物力、财力。
化学清防蜡是目前油田最常用的清防蜡技术之一。化学清防蜡剂主要包括油基清防蜡剂、水基清防蜡剂、乳液清防蜡剂三种类型。油基清防蜡剂易燃易爆，安全性差；水基清防蜡剂的清防蜡效果差；乳液清防蜡剂兼具良好的清防蜡功能和优异的使用安全性，目前是化学清防蜡剂的主要研究方向。
由于原油中蜡的成分非常复杂，不同地区蜡质的化学组成各不相同，且原油中结出的蜡并非单一的蜡质，而是和沥青质、无机垢、铁锈、泥砂等组成的复杂混合物。目前研制和开发的乳液清防蜡剂产品不同程度上存在性能单一、效率较低、成本较高、适应性差等不足。因此，研发和制备高效、低廉、安全的新型清防蜡剂是未来主要的发展方向。
发明内容
本发明提供了一种防垢降粘型乳液清防蜡剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有清防蜡剂存在溶蜡速率不高、开采能耗过高以及清防蜡性能单一的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种防垢降粘型乳液清防蜡剂，原料按照重量份数计，包括油性清蜡剂30份至45份、表面活性剂3份至5份、防垢剂1份至5份、渗透助溶剂0.5份至1份和碱性物质1份至2份。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述油性清蜡剂包括碳九芳烃和柴油，其中，碳九芳烃和柴油的质量重量比为2:1。
上述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺，其中，十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺的质量重量比为1:2:1。
上述防垢剂包括低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠，其中，低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠的质量重量比为1:1。
上述渗透助溶剂为正戊醇。
上述碱性物质为氢氧化钠。
上述防垢降粘型乳液清防蜡剂按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
上述高速乳化的乳化速度为1200rmp至1800rmp，乳化时间为30分钟至60分钟。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种防垢降粘型乳液清防蜡剂的制备方法，按照下述方法进行：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述油性清蜡剂包括碳九芳烃和柴油，其中，碳九芳烃和柴油的质量重量比为2:1。
上述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺，其中，十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺的质量重量比为1:2:1。
上述防垢剂包括低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠，其中，低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠的质量重量比为1:1。
上述渗透助溶剂为正戊醇。
上述碱性物质为氢氧化钠。
上述高速乳化的乳化速度为1200rmp至1800rmp，乳化时间为30分钟至60分钟。
本发明在保证良好清防蜡效果的基础上，兼具降粘、防垢、防腐蚀等作用，实现了“一剂多效”。同时，本发明制备工艺简便，制得的防垢降粘型乳液清防蜡剂具有均匀稳定、注入性好、安全性高等优点，还可降低油田防垢剂、降粘剂、缓蚀剂的用量，减少开采能耗，具有较好的综合效益和良好的推广应用前景。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该防垢降粘型乳液清防蜡剂，原料按照重量份数计，包括油性清蜡剂30份至45份、表面活性剂3份至5份、防垢剂1份至5份、渗透助溶剂0.5份至1份和碱性物质1份至2份。
本发明防垢降粘型乳液清防蜡剂，在保证良好清防蜡效果的基础上，通过复配其他化学助剂，增加了药剂的附加功能，使其兼具了降粘、防垢、防腐蚀等作用，实现了“一剂多效”。同时，该清防蜡剂为水包油型乳液，具有均匀稳定、注入性好、安全性高等优点。
本发明防垢降粘型乳液清防蜡剂的使用，可以降低油田防垢剂、降粘剂、缓蚀剂的用量，减少开采能耗，与传统油田开采工艺相比，可节约药剂成本投入20%左右，具有较好的综合效益和良好的推广应用前景。
实施例2：该防垢降粘型乳液清防蜡剂，原料按照重量份数计，包括油性清蜡剂30份或45份、表面活性剂3份或5份、防垢剂1份或5份、渗透助溶剂0.5份或1份和碱性物质1份或2份。
实施例3：作为上述实施例的优化，油性清蜡剂包括碳九芳烃和柴油，其中，碳九芳烃和柴油的质量重量比为2:1。
本发明中，油性清蜡剂的主要作用是快速溶解清除沉积在油管内壁和抽油杆上的蜡质。
实施例4：作为上述实施例的优化，表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺，其中，十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺的质量重量比为1:2:1。
本发明中，表面活性剂主要有四个方面的作用：第一，表面活性剂可以在结蜡表面形成极性亲水膜，从而减缓蜡质在管壁上的聚结，起到良好的防蜡效果；第二，表面活性剂的乳化分散功能，能够使油性清蜡剂均匀地分散在水相中，形成稳定的乳液；第三，表面活性剂具有优异的降粘效果，可以显著降低原油的粘度；第四，表面活性剂的增溶、润湿、渗透、分散等作用，还具有一定的清蜡效果。
实施例5：作为上述实施例的优化，防垢剂包括低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠，其中，低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠的质量重量比为1:1。
本发明中，防垢剂可以有效抑制油井采出液水相中无机垢（主要是钙镁垢）的沉淀析出，减少井筒和管道的结垢量。
实施例6：作为上述实施例的优化，渗透助溶剂为正戊醇。
本发明中，渗透助溶剂可以提高清蜡剂对蜡质的渗透性，加快清蜡剂的清蜡速率，提升清蜡效果；同时还能提高乳液的稳定性。
实施例7：作为上述实施例的优化，碱性物质为氢氧化钠。
本发明中，碱性物质则可以和原油中的油酸、二氧化碳、沥青质等进行反应，一方面降低酸性物质对金属管道的腐蚀，另一方面生成的油酸钠还具有良好的表面活性，可以强化清防蜡效果。
实施例8：该防垢降粘型乳液清防蜡剂，按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
实施例9：该防垢降粘型乳液清防蜡剂，按照下述方法制备得到：第一步，依次将1份防垢剂、1份碱性物质、3份表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液，其中，按照质量重量比，防垢剂中，聚丙烯酸钠：羟基亚乙基二膦酸四钠为1:1，表面活性剂中，十二烷基苯磺酸钠：脂肪醇聚氧乙烯七醚：椰油酸二乙醇酰胺为1:2:1；第二步，将30份油性清蜡剂、0.5份渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂，其中，按照质量重量比，油性清蜡剂中，碳九芳烃：柴油为2:1。
实施例10：该防垢降粘型乳液清防蜡剂，按照下述方法制备得到：第一步，依次将5份防垢剂、2份碱性物质、5份表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液，其中，按照质量重量比，防垢剂中，聚丙烯酸钠：羟基亚乙基二膦酸四钠为1:1，表面活性剂中，十二烷基苯磺酸钠：脂肪醇聚氧乙烯七醚：椰油酸二乙醇酰胺为1:2:1；第二步，将45份油性清蜡剂、1份渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂，其中，按照质量重量比，油性清蜡剂中，碳九芳烃：柴油为2:1。
根据实施例9和10得到的防垢降粘型乳液清防蜡剂，进行性能测试，结果如下：
在25℃条件下，本发明防垢降粘型乳液清防蜡剂的溶蜡速率≥6g/(min·L)。
当原油蜡含量为20%（质量浓度）时，加入20mg/L的本发明防垢降粘型乳液清防蜡剂，静态防蜡率≥60%，降粘率≥70%。
当水溶液钙离子浓度≥1000mg/L时，加入20mg/L的本发明防垢降粘型乳液清防蜡剂，防垢率≥95%。
综上所述，本发明在保证良好清防蜡效果的基础上，兼具降粘、防垢、防腐蚀等作用，实现了“一剂多效”。同时，本发明制备工艺简便，制得的防垢降粘型乳液清防蜡剂具有均匀稳定、注入性好、安全性高等优点，还可降低油田防垢剂、降粘剂、缓蚀剂的用量，减少开采能耗，具有较好的综合效益和良好的推广应用前景。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (16)

1.一种防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于原料按照重量份数计，包括油性清蜡剂30份至45份、表面活性剂3份至5份、防垢剂1份至5份、渗透助溶剂0.5份至1份和碱性物质1份至2份，表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺，其中，十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯七醚和椰油酸二乙醇酰胺的质量重量比为1:2:1。
2.根据权利要求1所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于油性清蜡剂包括碳九芳烃和柴油，其中，碳九芳烃和柴油的质量重量比为2:1。
3.根据权利要求1或2所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于防垢剂包括低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠，其中，低分子量聚丙烯酸钠和羟基亚乙基二膦酸四钠的质量重量比为1:1。
4.根据权利要求1或2所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于渗透助溶剂为正戊醇。
5.根据权利要求3所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于渗透助溶剂为正戊醇。
6.根据权利要求1或2或5所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于碱性物质为氢氧化钠。
7.根据权利要求3所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于碱性物质为氢氧化钠。
8.根据权利要求4所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于碱性物质为氢氧化钠。
9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
10.根据权利要求3所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
11.根据权利要求4所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
12.根据权利要求6所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于按照下述方法制备得到：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
13.根据权利要求9所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于高速乳化的乳化速度为1200rmp至1800rmp，乳化时间为30分钟至60分钟。
14.根据权利要求10或11或12所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂，其特征在于高速乳化的乳化速度为1200rmp至1800rmp，乳化时间为30分钟至60分钟。
15.一种根据权利要求1至8任意一项所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂的制备方法，其特征在于按照下述方法进行：第一步，依次将所需量的防垢剂、碱性物质、表面活性剂与水混合溶解并缓慢搅拌后，得到第一混合溶液；第二步，将油性清蜡剂、渗透助溶剂与第一混合溶液混合并高速乳化，得到防垢降粘型乳液清防蜡剂。
16.根据权利要求15所述的防垢降粘型乳液清防蜡剂的制备方法，其特征在于高速乳化的乳化速度为1200rmp至1800rmp，乳化时间为30分钟至60分钟。
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