CN115612472A - 深井缓蚀防垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井防垢剂技术领域，是一种深井缓蚀防垢剂及其制备方法，前者原料包括防垢剂、杀菌剂、缓蚀剂和水，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和防垢剂混匀；再向反应釜中加入杀菌剂混匀；然后，向反应釜中加入缓蚀剂和剩余的水混匀，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值后得到。本发明深井缓蚀防垢剂能高效的抑制井下金属结构的腐蚀结垢速度，进而有效降低躺井频次，减少修井作业费用，提高油井生产时率。
Description
技术领域
本发明涉及油井防垢剂技术领域，是一种深井缓蚀防垢剂及其制备方法。
背景技术
目前，随着油田持续开发，为了保持地层压力，补充地层能量，绝大多数油藏区块已经实施注水开发，伴随而来的各种影响油井正常生产的问题接踵而来，油井管、杆、泵等井下结构的腐蚀结垢就是其中一个棘手的问题，深井区块由于井下温度高，腐蚀结垢问题尤为突出。管、杆、泵的腐蚀结垢会造成抽杆断、泵漏失、油管漏等严重影响油井生产，目前主要恢复油井生产手段是修井检泵作业，更换新的管、杆、泵，这样大大降低油井生产时率，影响了油井产量，同时增加了修井材料的成本。
克拉玛依油田车排1井区油井从近年管理过程中发现每年修井费用居高不下，在增加日常管理维护费用的同时，修井费用依然呈现增加趋势。主要原因是该井区地层水中成垢钙离子含量高达2500mg/l以上，在井底温度50℃左右时，更容易在抽油泵上析出结垢，造成垢卡或凡儿漏失，同时，地层水中硫酸盐还原菌含量高达600mg/l，在pH值为7.0至8.0左右（油井采出水pH值6.92至7.03）环境中，硫酸盐还原菌作用更加活跃，在钢质井下结构上形成黑色菌落，造成井下结构腐蚀穿孔。
近年该区块油井井筒防垢防腐治理方法主要依靠于分别加入常规的有机磷酸防垢剂和咪唑啉缓蚀剂的传统方法，这种方法耗时长、费用高、效果不佳，其主要利用吸附原理在管壁形成疏水层，阻止腐蚀介质与金属表面接触，达到缓蚀目的，这样一定程度上减少了水中腐蚀性离子的作用，但是对于地层水中含有大量的腐蚀性菌类作用不明显，这也是缓蚀效果不佳的主要原因，同时受到腐蚀的金属表面粗糙不平又加速了成垢离子在金属管壁上的结晶析出，加剧了结垢作用。
发明内容
本发明提供了一种深井缓蚀防垢剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有常规的有机磷酸防垢剂和咪唑啉缓蚀剂存在的防垢、缓蚀效果差的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种深井缓蚀防垢剂，原料按重量百分比计包括20%至30%防垢剂、10%至15%杀菌剂、5%至10%缓蚀剂和余量为水。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述防垢剂为质量比为2.5至3.5:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成。
上述杀菌剂为质量比为1.5至2.5:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成。
上述缓蚀剂为质量比为2.5至3.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
上述深井缓蚀防垢剂，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种深井缓蚀防垢剂的制备方法，按下述方法进行：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
本发明的有益效果在于：
本发明中，防垢剂的优势在于，由于该油藏区块地层水矿化度较高，成垢钙离子含量高达2500ppm以上，随着温度压力变化，极易于形成碳酸钙垢，故在本发明配方中选用一定比例的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸竞争性强的药剂单体组合作为防垢剂，可优先碳酸根离子与钙离子结合，形成可溶性的钙盐，起到防垢作用。
杀菌剂的优势在于，由于该油藏区块地层水及注入水中硫酸盐还原菌类超标，造成井下腐蚀加剧，单一的加入缓蚀剂无法彻底根除腐蚀来源，本发明配方中的杀菌剂为杀灭硫酸盐还原菌针对性药剂，聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵这两种单一药剂对硫酸盐还原菌具有协同杀菌作用，能大大提高腐蚀源头治理效率，显著提高缓蚀效果。
缓释剂的优势在于，由于该油藏区块地层水矿化度较高，井下管柱易于结垢，存在明显的垢下腐蚀的情况，常规缓蚀剂在高氯离子干扰和钙垢包被下，缓蚀效果大打折扣，而本发明配方中的缓蚀剂具有抗氯离子干扰强和较强的垢层穿透能力，缓蚀效果明显提高。
总之，本发明深井缓蚀防垢剂能高效的抑制井下金属结构的腐蚀结垢速度，进而有效降低躺井频次，减少修井作业费用，提高油井生产时率。
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。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该深井缓蚀防垢剂，原料按重量百分比计包括20%至30%防垢剂、10%至15%杀菌剂、5%至10%缓蚀剂和余量为水。
实施例2：作为上述实施例的优化，防垢剂为质量比为2.5至3.5:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成。
实施例3：作为上述实施例的优化，杀菌剂为质量比为1.5至2.5:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成。
实施例4：作为上述实施例的优化，缓蚀剂为质量比为2.5至3.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
实施例5：作为上述实施例的优化，该深井缓蚀防垢剂，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
实施例6：该深井缓蚀防垢剂，原料按重量百分比计包括20%防垢剂、10%杀菌剂、5%缓蚀剂和余量为水，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入所需量的25%的水和所需量的防垢剂在35℃下搅拌40min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃下搅拌45min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min；防垢剂为质量比为2.5:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成；杀菌剂为质量比为1.5:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成；缓蚀剂为质量比为2.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
实施例7：该深井缓蚀防垢剂，原料按重量百分比计包括30%防垢剂、15%杀菌剂、10%缓蚀剂和余量为水，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入所需量的30%的水和所需量的防垢剂在40℃下搅拌60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在35℃下搅拌60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为120r/min；防垢剂为质量比为3.5:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成；杀菌剂为质量比为2.5:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成；缓蚀剂为质量比为3.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
实施例8：该深井缓蚀防垢剂，原料按重量百分比计包括25%防垢剂、12%杀菌剂、8%缓蚀剂和余量为水，按下述方法得到：首先，向反应釜中加入28%的水和所需量的防垢剂在38℃下搅拌50min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌25min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在30℃下搅拌50min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8.5，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为100r/min；防垢剂为质量比为3:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成；杀菌剂为质量比为2:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成；缓蚀剂为质量比为3:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
实施例9：采用本发明实施例8制备的深井缓蚀防垢剂和常规的有机磷酸防垢剂分别对现场三口井（车排1井、CH1005井和CH1009井）进行缓蚀防垢施工，现场加药浓度为500ppm（体积比），辅助自动化加药装置实施连续加药。
采用常规的有机磷酸防垢剂深井缓蚀防垢剂对现场油井实施加药后，从2021年10月至2022年3月（第一次加药时间），三口井（车排1井、CH1005井和CH1009井）的有效运行时间分别为145天、146天和155天。
采用本发明实施例8制备的深井缓蚀防垢剂对现场油井实施加药后，油井产液量平稳正常，从2022年3月至2022年9月（第二次加药时间），三口井（车排1井、CH1005井和CH1009井）的有效运行时间分别为191天、177天和177天。
因此，相比采用常规的有机磷酸防垢剂深井缓蚀防垢剂对现场油井进行缓蚀防垢施工作业，采用本发明实施例8制备的深井缓蚀防垢剂对油井进行缓蚀防垢施工作业，三口井（车排1井、CH1005井和CH1009井分别延长了检泵时间为46天、31天和22天，表明本发明深井缓蚀防垢剂具有较好的防垢、缓蚀的效果。
综上所述，本发明深井缓蚀防垢剂能高效的抑制井下金属结构的腐蚀结垢速度，进而有效降低躺井频次，减少修井作业费用，提高油井生产时率。
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 (9)
1.一种深井缓蚀防垢剂，其特征在于原料按重量百分比计包括20%至30%防垢剂、10%至15%杀菌剂、5%至10%缓蚀剂和余量为水。
2.根据权利要求1所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于防垢剂为质量比为2.5至3.5:1的多聚磷酸酯和聚天冬氨酸复配而成。
3.根据权利要求1或2所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于杀菌剂为质量比为1.5至2.5:1的聚六亚甲基单胍和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配而成。
4.根据权利要求1或2所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于缓蚀剂为质量比为2.5至3.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
5.根据权利要求3所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于缓蚀剂为质量比为2.5至3.5:2的咪唑啉和2-羟基苯并咪唑复配而成。
6.根据权利要求1或2或5所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
7.根据权利要求3所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
8.根据权利要求4所述的深井缓蚀防垢剂，其特征在于按下述方法得到：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
9.一种根据权利要求1至5任一项所述的深井缓蚀防垢剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：首先，向反应釜中加入一部分水和所需量的防垢剂在35℃至40℃下搅拌40min至60min，再向反应釜中加入所需量的杀菌剂搅拌20min至30min；然后，向反应釜中加入所需量的缓蚀剂和剩余的水在25℃至35℃下搅拌45min至60min，最后，调节反应釜内得到的红褐色液体的pH值为8至9，得到深井缓蚀防垢剂，其中，搅拌速度均为80r/min至120r/min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116730515A (zh) * | 2023-08-01 | 2023-09-12 | 重庆安天下水处理有限公司 | 一种能够抑制金属腐蚀的锅炉阻垢剂及其制备方法 |
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