CN111410947A - 复合型防蜡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井中添加剂技术领域，是一种复合型防蜡剂及其制备方法，该复合型防蜡剂原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚10%至30%、多元醇酯5%至15%、增溶剂0.5%至5%、硫化异丁烯3%至15%、其余为水，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。本发明能够有效抑制原油中的蜡在管壁或油杆结晶，同时能附着在蜡结晶微粒表面，防止蜡结晶聚集和长大，使蜡结晶微粒及时分散在原油中被带出油井，本发明原料易得且原料之间有很好的配伍性，具有适用温度广、防蜡效果显著的特点。
Description
技术领域
本发明涉及油井中添加剂技术领域，是一种复合型防蜡剂及其制备方法。
背景技术
蜡在油层条件下通常以溶解态存在，然而在开采过程中，含蜡原油沿着油管上升，随着压力不断降低以及轻质组分的不断逸出，原油对蜡的溶解能力下降时，将有一部分蜡晶体从油中析出，由于管道表面具有一定的粗糙程度能够作为蜡结晶核心，使得从原油中析出的蜡逐渐聚集长大，加速了原油管线蜡结晶的过程。蜡结晶在管道中会造成原油流动阻力增大，直接影响产量和能耗，严重时会造成停产，所以防蜡和清蜡一直是油井日常管理的一项重要和经常性的工作，合理及时的预防蜡结晶析出，延缓清蜡周期是油井正常生产的重要保证。
用化学药剂对油井进行防蜡是目前油田应用比较广泛的一种防蜡技术。一般化学防蜡是基于两种机理，其一，使用一种或多种药剂能在金属表面形成一层极性膜以影响金属表面的润湿性，从而减少蜡的沉积；其二，加入一种或多种药剂改变蜡结晶的结构或使蜡结晶处于分散状态，从而悬浮于原油当中，防蜡剂就是基于上述原理而研制开发的。
近年来，随着表面活性剂的广泛应用，溶剂型防蜡剂有了长足发展，主要分为油基防蜡剂、水基防蜡剂和乳液型防蜡剂三种类型。在防蜡剂中，表面活性剂主要用于防止蜡结晶长大，这种材料会附着在蜡结晶微粒表面形成一层薄膜，防止蜡结晶聚集和长大，这样就可以将处于微粒状态下的蜡结晶分散于油中被带出油井，同时表面活性剂还会在油管表面附着形成一层薄膜，对蜡结晶的沉积发挥阻碍作用。虽然在实际应用中都取得了一定的效果，但是现有的防蜡过程中，由于添加的防蜡剂经油的稀释，导致防蜡效果较差，同时，由于表面活性剂在相界面的性质或者状态会随着温度的变化而发生变化，表面活性剂在油管表面附着形成一层薄膜也会随着温度的变化而发生变化，造成防蜡剂对温度的适应性不广。因此，生产出一种更高性能的防蜡剂来解决上述问题显得尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种复合型防蜡剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决原油开采中现有防蜡剂温度适应性不良、防蜡效果不佳，导致原油中易形成大量蜡结晶影响正常开采的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种复合型防蜡剂，原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚10%至30%、多元醇酯5%至15%、增溶剂0.5%至5%、硫化异丁烯3%至15%、其余为水，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚15%至25%、多元醇酯5%至10%、增溶剂1%至5%、硫化异丁烯5%至10%、其余为水。
上述脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-9、MOA-5、MOA-7、平平加O-10和平平加O-20中的一种以上。
上述多元醇酯为山梨醇酯、聚氧乙烯山梨醇酯中的一种以上。
上述山梨醇酯为Span-20、Span-65、和Span-80中的一种以上，聚氧乙烯山梨醇酯为Tween-40、Tween-60和Tween-80中的一种以上。
上述增溶剂为二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、三乙二醇丁醚中的一种以上。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种复合型防蜡剂的制备方法，按照下述方法进行：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
本发明能够有效抑制原油中的蜡在管壁或油杆结晶，同时能附着在蜡结晶微粒表面，防止蜡结晶聚集和长大，使蜡结晶微粒及时分散在原油中被带出油井，本发明原料易得且原料之间有很好的配伍性，具有适用温度广、防蜡效果显著的特点。
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：该复合型防蜡剂，原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚10%至30%、多元醇酯5%至15%、增溶剂0.5%至5%、硫化异丁烯3%至15%、其余为水，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例2：该复合型防蜡剂，原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚10%或30%、多元醇酯5%或15%、增溶剂0.5%或5%、硫化异丁烯3%或15%、其余为水，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃或60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
现有技术中，防蜡剂在相界面的性质或者状态会随着温度的变化而发生变化，与油管表面附着形成的薄膜对温度变化较为敏感，温度变化适用性差，影响正常开采，本发明复合型防蜡剂中脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇酯和硫化异丁烯都具有很好的防蜡效果，其中脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇酯能够附着在蜡结晶微粒的表面形成一层薄膜，防止蜡结晶聚集和长大，这样就可以将处于微粒状态下的蜡结晶分散于油中被带出油井，同时脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇酯还会在油管表面附着形成一层薄膜，对蜡结晶的沉积发挥阻碍作用，硫化异丁烯与管壁或油杆形成的薄膜对温度变化不敏感，即使在温差变化较大的情况下，依然保持较高的防蜡率，确保生产高效、正常进行。
实施例3：作为上述实施例的优化，原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚15%至25%、多元醇酯5%至10%、增溶剂1%至5%、硫化异丁烯5%至10%、其余为水。
实施例4：作为上述实施例的优化，脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-9、MOA-5、MOA-7、平平加O-10和平平加O-20中的一种以上。脂肪醇聚氧乙烯醚的通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，其中，R为含有C7至C18的烷基，n为环氧乙烷的加成数，n为3至20，脂肪醇聚氧乙烯醚的种类因R及n的不同而不同。
实施例5：作为上述实施例的优化，多元醇酯为山梨醇酯、聚氧乙烯山梨醇酯中的一种以上。
实施例6：作为上述实施例的优化，山梨醇酯为Span-20、Span-65、和Span-80中的一种以上，聚氧乙烯山梨醇酯为Tween-40、Tween-60和Tween-80中的一种以上。Span-20全名为失水山梨醇月桂酸单酯，Span-65全名为失水山梨糖醇三硬脂酸酯，Span-80全名为失水山梨糖醇脂肪酸酯，Tween-40全名为聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯，Tween-60全名为聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯，Tween-80的全名为聚氧乙烯醚失水山梨醇单油酸酯。
实施例7：作为上述实施例的优化，增溶剂为二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、三乙二醇丁醚中的一种以上。
实施例8：该复合型防蜡剂的制备方法，按照下述方法进行：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
本发明中所用试剂Span-40、Span-65、Span-80、Tween-40、Tween-60和Tween-80可为天津市宝坻区港飞助剂有限公司生产，二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、三乙二醇丁醚可为上海德茂化工有限公司生产，AEO-3、AEO-9、MOA-5和MOA-7可为天津市宝坻区港飞助剂有限公司生产，平平加O-10和平平加O-20可为淄博海杰化工有限公司生产，硫化异丁烯可采用沈阳市飞达化工油品有限公司的型号为T321 的产品。
实施例9：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将71.5%水与15% Span-20混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到40℃后，再依次加入10% AEO-3、0.5%二乙二醇单甲醚、3%硫化异丁烯在40℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例10：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将45%水与5% Span-65混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到60℃后，再依次加入30% MOA-5、5%丙二醇甲醚、15%硫化异丁烯在60℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例11：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将64%水与10% Span-80混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到50℃后，再依次加入25% AEO-9、1%乙二醇单丁醚、10%硫化异丁烯在50℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例12：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将56%水与10% Tween-40混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到40℃后，再依次加入25% MOA-7、4%乙二醇单丁醚、5%硫化异丁烯在40℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例13：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将56.5%水与13% Tween-60混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到56℃后，再依次加入20% 平平加O-10、2%三乙二醇丁醚、8.5%硫化异丁烯在56℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
实施例14：该复合型防蜡剂，按照下述方法制备得到：将45%水与5% Tween-80混合均匀，得到混合溶液；第二步，将混合液加热到60℃后，再依次加入30% 平平加O-20、5%丙二醇甲醚、15%硫化异丁烯在60℃条件下搅拌至物料完全溶解，得到复合型防蜡剂。
根据实施例9至14得到的本发明复合型防蜡剂对克拉玛依油田开发中后期的原油进行防蜡实验，同时以现有的蜡晶改进型防蜡剂和表面活性剂型防蜡剂作为对比例1及对比例2，实验测试结果参考《SY/T6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件》的技术指标，具体测试结果见表1，由表1可知，对比例1、对比例2的防蜡率分别为65%、60%，对比例1、对比例2的耐受温度分别为85℃、70℃，防粘率相差不大，而本发明的防蜡率均达到75%以上，本发明的耐受温度均达到95℃以上，可见本发明复合型防蜡剂比现有对比例1及对比例2的防蜡剂具有更高的防蜡率及更广的耐受温度，说明本发明复合型防蜡剂在含蜡原油中具有优异的防蜡效果。
综上所述，本发明能够有效抑制原油中的蜡在管壁或油杆结晶，同时能附着在蜡结晶微粒表面，防止蜡结晶聚集和长大，使蜡结晶微粒及时分散在原油中被带出油井，本发明原料易得且原料之间有很好的配伍性，具有适用温度广、防蜡效果显著的特点。
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 (10)
1.一种复合型防蜡剂，其特征在于原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚10%至30%、多元醇酯5%至15%、增溶剂0.5%至5%、硫化异丁烯3%至15%、其余为水，按照下述方法制备得到：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
2.根据权利要求1所述的复合型防蜡剂，其特征在于原料按质量百分含量计包括脂肪醇聚氧乙烯醚15%至25%、多元醇酯5%至10%、增溶剂1%至5%、硫化异丁烯5%至10%、其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的复合型防蜡剂，其特征在于脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-9、MOA-5、MOA-7、平平加O-10和平平加O-20中的一种以上。
4.根据权利要求1或2或3所述的复合型防蜡剂，其特征在于多元醇酯为山梨醇酯、聚氧乙烯山梨醇酯中的一种以上。
5.根据权利要求4所述的复合型防蜡剂，其特征在于山梨醇酯为Span-20、Span-65、和Span-80中的一种以上，聚氧乙烯山梨醇酯为Tween-40、Tween-60和Tween-80中的一种以上。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的复合型防蜡剂，其特征在于增溶剂为二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、三乙二醇丁醚中的一种以上。
7.一种复合型防蜡剂的制备方法，其特征在于按照下述方法进行：第一步，将所需量的水和多元醇酯混合均匀，得到混合液；第二步，将混合液加热到40℃至60℃后，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚、增溶剂、硫化异丁烯搅拌至完全溶解，得到复合型防蜡剂。
8.根据权利要求7所述的复合型防蜡剂的制备方法，其特征在于脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-9、MOA-5、MOA-7、平平加O-10和平平加O-20中的一种以上。
9.根据权利要求7所述的复合型防蜡剂的制备方法，其特征在于多元醇酯为山梨醇酯、聚氧乙烯山梨醇酯中的一种以上。
10.根据权利要求7所述的复合型防蜡剂的制备方法，其特征在于增溶剂为二乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚、三乙二醇丁醚中的一种以上。
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