CN111003820B - 一种固体缓释型阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体缓释型阻垢剂及其制备方法，属于油田助剂技术领域。本发明解决阻垢剂对井筒具有一定的腐蚀性，作用周期短，成本较高等问题。本方法使用有机凹凸棒土对四元共聚物进行共混改性获得一种能够有效抑制采油过程中井筒垢的形成及沉积，大幅减少井筒定期清垢周期，降低采油费用，保障油井安全稳定运行的固体缓释型阻垢剂。本发明将有机纳米黏土应用于固体缓释阻垢剂中，能有效提高固体缓释阻垢剂的稳定性和机械强度，有效延长固体缓释阻垢剂的作用周期。

Description

一种固体缓释型阻垢剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种固体缓释型阻垢剂及其制备方法，属于油田助剂技术领域。
背景技术
现有控制油田水结垢的方法主要可以分为化学方法和物理方法。化学方法包括离子交换软化法，石灰软化法、加酸法、通入CO2法，加阻垢剂法，物理方法包括膜法、静电水处理、电子水处理、使用塑料热交换器等。与物理方法相比，化学方法特别是加阻垢剂的方法具有投资少、投料简单、效果好等优点。
目前所用的周几通常为有机磷酸、聚合羧酸和聚合磷酸盐复合体系的液体阻垢剂。但是该类阻垢剂对井筒具有一定的腐蚀性，作用周期短，同时成本较高。因此，提供一种能有效抑制采油过程中井筒结垢，大幅减少井筒定期清垢周期，降低采油费用，保障油井安全稳定运行的固体缓释型阻垢剂及其制备方法是十分必要的。
发明内容
本发明为了解决现有阻垢剂对井筒具有一定的腐蚀性，作用周期短，成本较高等问题，提供一种固体缓释型阻垢剂及其制备方法。
本发明的技术方案：
一种固体缓释型阻垢剂，由如下质量分数的原料组成：1％～5％有机凹凸棒土、25％～59％聚乙烯醇和40％～70％四元共聚物。
进一步限定，四元共聚物由单体二油酸新戊二醇酯，醋酸乙烯酯，丙烯酸羟丙酯和马来酸酐聚合而成。
一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将单体二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯，丙烯酸羟丙酯和马来酸酐混合后，以过硫酸铵为引发剂，水为溶剂，加热至60℃～90℃，保温反应1.5h～10h后，使用乙醇洗涤后，50℃真空干燥得到四元共聚物；
步骤二、将凹凸棒土放入葡萄糖溶液中，在180℃～200℃条件下水热反应2h～12h，获得碳化凹凸棒土，然后将碳化凹凸棒土依次使用NaOH水溶液和柠檬酸水溶液，在20℃～70℃条件下，分别浸泡1h～6h后在50℃真空条件下干燥，获得有机凹凸棒土；
步骤三、将有机凹凸棒土、聚乙烯醇和四元共聚物混合，通过共混注塑制得固体缓释型阻垢剂。
进一步限定，步骤一中二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯，丙烯酸羟丙酯和马来酸酐的摩尔比为(0.001～1):(1～3):1:(1～3)。
进一步限定，步骤一中过硫酸铵的投入量为四元共聚物单体总质量的0.1％～1.5％。
进一步限定，步骤一中水的投入量为四元共聚物单体总质量的150％～300％。
进一步限定，步骤二中NaOH水溶液的浓度为10％～30％。
进一步限定，步骤二中柠檬酸水溶液的浓度为10％～30％。
进一步限定，步骤二中葡萄糖溶液的浓度为5％～25％。
进一步限定，步骤三中共混注塑条件为200℃～230℃。
本发明具有以下有益效果：本发明的方法制得的固体缓释型阻垢剂放置在抽油泵的下端，随井底油流的冲洗缓慢溶解，溶解下的阻垢组分完全作用到油管内部，有效抑制采油过程中井筒垢的形成及沉积。大幅减少井筒定期清垢周期，降低采油费用，保障油井安全稳定运行。并且本发明将有机纳米黏土应用于固体缓释阻垢剂中，能有效提高固体缓释阻垢剂的稳定性和机械强度，有效延长固体缓释阻垢剂的作用周期。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。
具体实施方式1：
将单体二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯与马来酸酐的按照摩尔比为0.002:1.2:1:2混合，并加入单体总质量0.5％的过硫酸铵和单体总质量200％的水(单体包括二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯与马来酸酐)，加热至75℃，反应8h后，用乙醇提纯产物，并将产物在50℃真空干燥得到的四元共聚物。
然后将10g凹凸棒土先放入100ml浓度为12％葡萄糖溶液中180℃水热反应5小时得到碳化凹凸棒土，再将碳化凹凸棒土先后通过15％NaOH水溶液和20％柠檬酸水溶液，在30℃下，分别浸泡2.5小时后在50℃真空干燥得到的有机凹凸棒土。
最后将四元共聚物、聚乙烯醇和有机凹凸棒土按照质量比为61:38:1混合，通过共混注塑获得固体缓释型阻垢剂。其中共混注塑的具体条件为215℃。
对上述获得的固体缓释型阻垢剂进行室内试验性能测试，得到该固体缓释阻垢剂对碳酸钙垢的阻垢率达到99％以上，对硫酸钙垢的96％以上，相较于未添加有机凹凸棒土的固体缓释阻垢剂作用时间延长12天。
将上述获得的固体缓释型阻垢剂配合阻垢器在油田进行现场应用，结果表明，使用固体缓释阻垢剂的油井结垢现象得到明显抑制，清垢周期平均延长2～3个月。
综上可知，本发明通过将有机纳米黏土应用于固体缓释阻垢剂中，能有效提高固体缓释阻垢剂的稳定性和机械强度，有效延长固体缓释阻垢剂的作用周期。

Claims (7)

1.一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将单体二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸羟丙酯和马来酸酐混合后，以过硫酸铵为引发剂，水为溶剂，加热至60℃～90℃，保温反应1.5h～10h后，使用乙醇洗涤后，在50℃真空条件下干燥得到四元共聚物；
步骤二、将凹凸棒土放入葡萄糖溶液中，在180℃～200℃条件下水热反应2h～12h，获得碳化凹凸棒土，然后将碳化凹凸棒土依次使用NaOH水溶液和柠檬酸水溶液，在20℃～70℃条件下，分别浸泡1h～6h后，在50℃真空条件下干燥，获得有机凹凸棒土；
步骤三、将有机凹凸棒土、聚乙烯醇和四元共聚物混合，通过共混注塑制得固体缓释型阻垢剂，获得的固体缓释型阻垢剂由如下质量分数的原料组成：1％～5％有机凹凸棒土、25％～59％聚乙烯醇和40％～70％四元共聚物；
所述的步骤一中二油酸新戊二醇酯、醋酸乙烯酯，丙烯酸羟丙酯和马来酸酐的摩尔比为(0.001～1):(1～3):1:(1～3)。
2.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中过硫酸铵的投入量为四元共聚物单体总质量的0.1％～1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中水的投入量为四元共聚物单体总质量的150％～300％。
4.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中NaOH水溶液的浓度为10％～30％。
5.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中柠檬酸水溶液的浓度为10％～30％。
6.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中葡萄糖溶液的浓度为5～25％。
7.根据权利要求1所述的一种固体缓释型阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中共混注塑条件为200℃～230℃。
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