CN112552892A - 一种高效水基采油用原油清腊降粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效水基采油用原油清腊降粘剂及其制备方法，主要涉及精细化工技术领域，按质量百分比计，包括表面活性剂5％‑8％、互溶剂10％‑20％、渗透剂0.5％‑0.8％、碱性物质3％‑5％、低温裂解型催化活性剂2％‑4％、其余为去离子水，包括以下步骤，在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入表面活性剂5％‑8％，搅拌两小时待其充分溶解；反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入互溶剂10％‑20％、渗透剂0.5％‑0.8％、碱性物质3％‑5％，并充分搅拌，反应4h，转速105转/min；升温至50‑55℃，反应过程中持续搅拌加入低温裂解型催化活性剂2％‑4％，并充分搅拌，反应3h，冷却至室温后即可制得所需产品。

Description

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂及其制备方法

技术领域

本发明主要涉及精细化工技术领域，具体是一种高效水基采油用原油清腊降粘剂及其制备方法。

背景技术

我国开采的原油中大多都含有一定量的蜡，在地层中的原油中的蜡通常以溶解状态存在，但是在原油的开采过程中，油井产出的原油液从地层下开采并输送到地面上，原油液的温度和所受的压强不断下降，原油溶蜡能力逐渐降低，当原油液温度低于其中的蜡的熔点时，蜡开始逐渐结晶析出，析出的蜡会沉积在井壁周围和生产套管内，对储层造成伤害，造成抽油杆过载、油管堵塞等问题，导致油井产油量下降，因此，需要周期性进行清蜡作业，除去附着在井筒提液系统中的蜡晶。

为保证油井的产量和生产效率，目前原油生产中防止石蜡沉积的方法主要有机械清蜡、热力清防蜡和化学药剂清防蜡等。最早的传统的清防蜡的方法是机械刮蜡法，后来发展到热油或蒸汽热洗的方法，机械清蜡和热力清蜡可有效清除油井内沉积的石蜡，但是这两种方法作业时油井必需停产，而且劳动强度大，能源消耗也较大，其中热力清蜡方式在油层压力较低时，大量洗井水会进入地层造成粘土膨胀，堵塞油层，还会污染地层，另外，热力清蜡还会导致洗井液发生倒灌现象，影响正常生产。热洗清蜡过程中，热量在井筒上的散热，损失较大，还会导致井筒底部的蜡难以清除。

化学药剂清防蜡技术能够克服上述方法的缺点而且清蜡效果好，而具有非常好的市场应用前景。化学清蜡使用的清防蜡剂主要有油基清蜡剂和油水混合乳液型清防蜡剂、水基清防蜡剂。其中油基清蜡剂溶蜡速度快，清蜡效率高，但是密度小，对含水量较高的油井并不适合，而且油基清防蜡剂易挥发、易燃易爆，安全性较差，使用时必须有严格的防火措施。其中乳液型清防蜡剂在制备和贮存时必须稳定，而到达井底后必须立即破乳，这就对乳化剂的选择和对井底破乳温度有着严格的要求，制备和使用时间条件要求较高，否则就起不到清防蜡作用，无法大规模推广。

因此，在现有的油田清防蜡技术中，现在普遍采用水基清蜡剂，水基清蜡剂毒性小，无异味、无污染、高闪点，使用过程环保安全，但是现有的水基清蜡剂清蜡效果较差，其使用效果受温度的影响较大,温度越低效果越差，但现有技术中尚未见真正意义的高效的水基清防蜡剂，其配方的确定和相应制备方法的确定均有待完善。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种高效水基采油用原油清腊降粘剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：按质量百分比计，包括表面活性剂 5％-8％、互溶剂10％-20％、渗透剂0.5％-0.8％、碱性物质3％-5％、低温裂解型催化活性剂2％-4％、其余为去离子水。

作为本发明的进一步改进，表面活性剂包括水溶性的磺酸盐型、聚氧乙烯醚膦酸酯型。

作为本发明的进一步改进，互溶剂包括CH3CH2CHOH、(CH3)2CHOH、CH3(CH2)3O(CH2)3CH3、乙二醇单丁醚。

作为本发明的进一步改进，渗透剂为渗透剂JFC。

作为本发明的进一步改进，碱性物质包括NaOH、2NaOH.Si02、Na3P04、(NaP03)6。

作为本发明的进一步改进，低温裂解型催化活性剂为Cu/Ni-Zn甲醇。

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一、在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入表面活性剂5％-8％，搅拌两小时待其充分溶解；

步骤二、反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入互溶剂10％-20％、渗透剂0.5％-0.8％、碱性物质3％-5％，并充分搅拌，反应4h，转速105转/min；

步骤三、升温至50-55℃，反应过程中持续搅拌加入低温裂解型催化活性剂2％-4％，并充分搅拌，反应3h，冷却至室温后即可制得所需产品。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

(1)低温裂解型催化活性剂，解决了在低温下快速渗透单体进入蜡晶核,特别是高碳纤维蜡的问题,进入后产生崩溃瓦解.降凝大于18℃,降凝率大于75％；

(2)溶蜡分散速率达到95g/min以上，防蜡率达到15％以上，降粘率≥90％，可以有效防止油井结蜡从而起到清蜡和防蜡的双重效果，大大提高了防蜡降粘效率；

(3)本发明的清腊降粘剂不含油田用清防蜡剂禁止的氯元素等成分，符合环保要求；在使用的过程中不会挥发刺激性气体，对人体和环境都比较安全，清腊降粘剂整体接近中性，不具有强的酸碱性，不会对采油设备造成腐蚀，具有较高的安全性。

具体实施方式

为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：按质量百分比计，包括5％的水溶性的磺酸盐型、10％的CH3CH2CHOH、0.5％的渗透剂JFC、3％的NaOH、2％的Cu/Ni-Zn甲醇、其余为去离子水。

其制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入水溶性的磺酸盐型，水溶性的磺酸盐型的作用是润湿反转,使结蜡表面由亲油反转为亲水表面,有利于蜡的脱落，同时水溶性的磺酸盐型的渗透作用可使蜡分子与管壁间的黏结力减弱,从而将其从管壁上清除，搅拌两小时待其充分溶解；(2)反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入CH3CH2CHOH、CH3CH2CHOH的作用是增加油与水的相互溶解度,促使蜡晶溶解而进入油流中，渗透剂JFC、NaOH，NaOH的作用是碱可以与蜡中的沥青质等极性物质反应, 生成可溶于水的产物，并充分搅拌，反应4h，转速105转/min；(3)升温至50-55℃，反应过程中持续搅拌加入Cu/Ni-Zn甲醇，并充分搅拌，反应3h，Cu/Ni-Zn甲醇解决了在低温下快速渗透单体进入蜡晶核,特别是高碳纤维蜡的问题,进入后产生崩溃瓦解，降凝大于18℃, 降凝率大于75％，冷却至室温后即可制得所需产品。

实施例2

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：按质量百分比计，包括6％的水溶性的磺酸盐型、15％的(CH3)2CHOH、0.6％的渗透剂JFC、4％的2NaOH.Si02、3％的Cu/Ni-Zn 甲醇、其余为去离子水。

其制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入水溶性的磺酸盐型，水溶性的磺酸盐型的作用是润湿反转,使结蜡表面由亲油反转为亲水表面,有利于蜡的脱落。同时水溶性的磺酸盐型的渗透作用可使蜡分子与管壁间的黏结力减弱,从而将其从管壁上清除，搅拌两小时待其充分溶解；(2)反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入15％的(CH3)2CHOH、(CH3)2CHOH的作用是增加油与水的相互溶解度,促使蜡晶溶解而进入油流中，0.6％的渗透剂JFC、4％的2NaOH.Si02，的2NaOH.Si02的作用是碱可以与蜡中的沥青质等极性物质反应,生成可溶于水的产物，并充分搅拌，反应4h，转速105 转/min；(3)升温至50-55℃，反应过程中持续搅拌加入3％Cu/Ni-Zn甲醇，并充分搅拌，反应3h，Cu/Ni-Zn甲醇解决了在低温下快速渗透单体进入蜡晶核,特别是高碳纤维蜡的问题, 进入后产生崩溃瓦解，降凝大于18℃,降凝率大于75％，冷却至室温后即可制得所需产品。

实施例3

一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：按质量百分比计，包括8％水溶性的聚氧乙烯醚膦酸酯型、20％乙二醇单丁醚、0.8％渗透剂JFC、5％Na3P04、4％Cu/Ni-Zn甲醇、其余为去离子水。

其制备方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入水溶性的聚氧乙烯醚膦酸酯型，水溶性的聚氧乙烯醚膦酸酯型的作用是润湿反转,使结蜡表面由亲油反转为亲水表面,有利于蜡的脱落。同时水溶性的聚氧乙烯醚膦酸酯型的渗透作用可使蜡分子与管壁间的黏结力减弱,从而将其从管壁上清除，搅拌两小时待其充分溶解；(2)反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚的作用是增加油与水的相互溶解度,促使蜡晶溶解而进入油流中，渗透剂JFC、Na3P04，Na3P04 的作用是碱可以与蜡中的沥青质等极性物质反应,生成可溶于水的产物，并充分搅拌，反应 4h，转速105转/min；(3)升温至50-55℃，反应过程中持续搅拌加入Cu/Ni-Zn甲醇，并充分搅拌，反应3h，Cu/Ni-Zn甲醇解决了在低温下快速渗透单体进入蜡晶核,特别是高碳纤维蜡的问题,进入后产生崩溃瓦解，降凝大于18℃,降凝率大于75％，冷却至室温后即可制得所需产品。

各实施例性能指标如表1所示

性能指标	实施例1	实施例2	实施例3
				外观	均匀液体	均匀液体	均匀液体
闭口闪点，℃	≥15	≥15	≥15
				凝点，℃	≤-15	≤-15	≤-15
溶解性	溶于水	溶于水	溶于水
				PH值	7.0～10.0	7.0～10.0	7.0～10.0
防蜡率，％	≥15	≥16	≥14
				溶蜡分散速率，g/min	96	97	95
降粘率，％(0.2％)	≥91	≥93	≥92
				有机氯含量	无	无	无
二硫化碳含量	无	无	无

表1

使用时，可用水或甲醇稀释到所需浓度，推荐使用浓度2000ppm，对粘度高﹑含水越大的原油降粘效果好。对产出液含水在50％以上的粘度较高原油降粘效果最佳。针对高粘度高含水的原油，如果只考虑降粘效果建议推荐加量在200ppm；如果既考虑降粘效果又考虑对蜡的分散性，建议使用浓度800～2000ppm，用计量泵从油井环空打点滴注入。

对高碳纤维蜡地区，可在清防蜡剂中添加5％高效渗透剂，可维持检泵时间十个月以上，提高泵的效率。

考虑到油田不同地区施工温度差异，15℃以上用水稀释，15℃以下用甲醇稀释。

对现场作业施工时，应及时调整注入比例，产品应防晒、远离火源。

Claims (7)

1.一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：按质量百分比计，包括表面活性剂5％-8％、互溶剂10％-20％、渗透剂0.5％-0.8％、碱性物质3％-5％、低温裂解型催化活性剂2％-4％、其余为去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：表面活性剂包括水溶性的磺酸盐型、聚氧乙烯醚膦酸酯型。

3.根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：互溶剂包括CH3CH2CHOH、(CH3)2CHOH、CH3(CH2)3O(CH2)3CH3、乙二醇单丁醚。

4.根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：渗透剂为渗透剂JFC。

5.根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：碱性物质包括NaOH、2NaOH.Si02、Na3P04、(NaP03)6。

6.根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂，其特征在于：低温裂解型催化活性剂为Cu/Ni-Zn甲醇。

7.一种根据权利要求1所述的一种高效水基采油用原油清腊降粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一、在反应釜中加入去离子水，开动搅拌，转速105转/min，在搅拌下缓慢加入表面活性剂5％-8％，搅拌两小时待其充分溶解；

步骤二、反应釜内升温至40℃，并向反应釜内加入互溶剂10％-20％、渗透剂0.5％-0.8％、碱性物质3％-5％，并充分搅拌，反应4h，转速105转/min；

步骤三、升温至50-55℃，反应过程中持续搅拌加入低温裂解型催化活性剂2％-4％，并充分搅拌，反应3h，冷却至室温后即可制得所需产品。