专利名称：：一种油井硅酸盐垢防垢剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及油田采油领域中一种防垢剂，尤其是一种用于三元复合驱油井中硅酸盐垢的防垢剂。
背景技术：
：目前，三元复合驱技术是大庆油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段。随着三元体系的注入，采出井硅酸盐结垢现象越来越严重，普通的防垢剂对硅酸盐垢的防垢率很低，持续的结垢会导致卡泵、断杆等现象发生，严重影响油田的正常生产和三元复合驱的整体经济效益。
发明内容为了克服
背景技术：
中的不足，本发明提供一种油井硅酸盐垢防垢剂。本发明用于三元复合驱油井的防垢，能有效地阻止硅酸盐结垢，保证三元采出井的正常生产。本发明所采用的技术方案是该油井硅酸盐防垢剂由组分A、组分B和水按质量比1:1:2的比例复配而成，其中，组分A是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分B为含有磷酸基团一P0(OH)2和羧酸基团一C00H的膦基羧酸类化合物。其防垢剂原理是通过合成具有特定分子量的高分子螯合剂，通过物理吸附或化学反应包裹在晶核表面，将晶核由"硬粒子"变成"软离子"，阻止晶核的生长或导致晶核畸变生长，达到阻垢的目的；另一方面螯合剂的官能团可以进攻Si02中略显正电性硅离子，相当于把硅离子螯合起来，阻止晶核的形成。合成A组分所需单体为丙烯酸、某种丙烯酸酯和带有磺酸基团的丙烯衍生物，结构式如下3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>+CH^{^}——，R4为H或CH3、CH2CH3，n等于210;Rs为—t-afcH^或卞&h，m等于l5;P为示踪基团。将所需单体和次亚磷酸钠按质量比100:l混合均匀后，滴加过硫酸铵，过硫酸铵的加入量为单体的1%(摩尔百分比)，在6(TC90'C条件下，在溶液中聚合反应3-4小时即得组分A。A的重均分子量在10002000000时使用效果较好，在10000150000之间效果更好。上述方法中三种单体的质量比为1:1:1。合成B组分所需单体为亚磷酸二甲酯、马来酸二甲酯、丙烯酸甲酯，结构式如下-CH——COOCH3'H2C=g——COOCH3zH^HC-COOCH3(CH30)2P——H3将亚磷酸二甲酯和马来酸二甲酯按1:(1.031.07)摩尔比，在甲醇钠的催化下常温下反应成膦酰基琥珀酸四甲酯。此产物四甲酯不经精制，常温下每摩尔直接与l1.07mol的丙烯酸甲酯反应5-7小时。催化剂为溶于甲醇中的甲醇钠，甲醇钠浓度30%(质量百分比)。甲醇的添加量按每制备lmolB加入0.6mo1甲醇计。生成的2-膦基丁垸-1，2，4-三羧酸五甲酯于10513(TC的温度范围内，酸性水解生成B。将反应制备的A组分、B组分和水按l:1:2质量比配制得到三元复合驱硅酸盐防垢剂SY-KD。本发明具有如下有益效果现有的垢防垢剂使用浓度高，在油田地下水、温度、pH和矿化度等条件下对硅酸盐垢的防垢率较低，不4能满足三元复合驱采出井防垢要求。本发明涉及的硅酸盐垢防垢剂与现有的防垢剂相比具有如下优点①地层配伍性强，对地层的温度、矿化度、pH值适应范围大，适用的硅离子浓度为101500mg/L，地层温度为2060°C，矿化度为010000mg/L，pH范围为5ll;②使用浓度低，防垢效果好，在100mg/L时防垢率可达80%以上;③水溶解性能好，药剂温度在o'c以上不会结晶。图1硅酸盐垢防垢剂防垢率对浓度变化曲线；图2硅酸盐防垢剂现场试验效果。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例l、防垢剂腐蚀速率测定用游标卡尺测量标准N80钢片尺寸并计算表面积。用脱脂棉擦拭，再用无水乙醇清洗后并浸泡脱水5min，取出试片立即用滤纸擦干，用冷风机吹干，放于干燥器中30min后称重，精确至0.0001g。将试片固定浸没在500mL装有500mg/L防垢剂溶液的广口瓶中，将广口瓶在45'C恒温水浴中放置7d。取出试片，先用清水冲洗，再用毛刷轻轻刷洗后，然后用滤纸吸干放入无水乙醇中浸泡5min，取出试片立即用滤纸擦干，用冷风机吹干，放于干燥器中15min后称重，精确至0.0001g，腐蚀速率按下式计算。实验结果见表l。式中-W—腐蚀速率，mm/a;Mi，M2—试验前、后试片质量，g;S—试片面积，cm2;t一浸泡时间，h;p—钢片密度，g/cm3。腐蚀速率法测防垢剂表1样品油井防垢剂腐蚀速率(mm/a)TS-6011.227TS-6050.384SY-KD0.0491JJA-21.647AMDP0.3964醒P1.102实验表明由本发明配制的SY-KD的腐蚀速率最低，为0.0491腿/a(国家标准为小于0.125腿/a)，其次是TS-605和AMDP，腐蚀速率在0.38mm/a左右。实施例2、防垢剂的防垢率测定分别在装有大庆盐水的广口瓶中加入各项防垢剂，然后再向各瓶中加入氯化镁溶液、氯化钙溶液，摇匀后再加入硅酸钠溶液，使溶液中各种物质的浓度分别为防垢剂100mg/L、Ca2+200mg/L、Mg2+65mg/L、Si4+500mg/L。盖紧瓶塞，混匀溶液，将瓶中溶液在45。C恒温水浴中放置24h，取出后用原子吸收分光光度计分别测试溶液中硅离子的浓度，防垢率E按下式计算，实验结果见表2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中￡—防垢率；C,一加防垢剂后混合溶液中硅离子浓度；C,—未加防垢剂混合溶液中硅离子浓度；C。一加入的硅离子浓度。油井硅酸盐垢防垢剂防垢率测定表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>当防垢剂的浓度为100mg/L时，SY-KD在24h的防垢率是最高的，为81.8%。将SY-KD配成不同浓度，按照实施四的方法进行防垢率测试，实验结果见表3和图1。防垢剂SY-KD浓度测定<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>结果表明当防垢剂浓度达到500mg/L时，SY-KD的防垢率达到97.4%。表明此时更多的基团和官能团包裹在晶核表面，充分阻止硅酸盐的结垢。实施例3、本发明防垢剂SY-KD的三元油井现场防垢效果测试大庆油田南5区块南5-10-P32井2008年l、2、3月连续三次因结垢卡泵作业，杆管结垢严重，垢层厚度在lmm左右，平均检泵周期仅21天，该井已经进入结垢期。取其杆管等部位垢样进行室内分析，其硅酸盐垢平均含量为63.6%、碳酸盐垢为平均含量31.8%。2008年3月24日对南5-10-P32井采用防垢剂SY-KD进行防垢加药，根据矿场试验情况，采用地面加药装置并根据油井产液速度按一定排量将防垢剂SY-KD从油套环空内连续加入井筒，使其在采出液介质中形成稳定浓度，达到防止硅酸盐结垢的目的。防垢剂SY-KD(防垢剂由组分A、组分B和水按质量比1:1:2的比例复配而成，其中，组分A是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分B为含有磷酸基团一P0(0H)2和羧酸基团一C00H的膦基羧酸类化合物)加入量按照被处理的采出水中防垢剂的浓度为100mg/L计算。进行防垢加药后该井生产电流平稳，运行正常，2008年9月23曰，该井因测试停机4天，造成卡泵，作业起出的杆管结垢轻微，垢层厚度在0.lmm左右，检泵周期从防垢剂SY-KD加入前的21天提高到了181天。目前，SY-KD防垢剂已经在大庆油田北1断东和南5区块共计进行了25口井的现场应用，其中北1断东区块3口井、南5区块22口井。现场试验结果见表4和图2。防垢剂SY-KD现场试验结果表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>结果表明防垢剂SY-KD现场防垢效果明显，有效地减少了油井作业次数，延长了检泵周期，适用于三元复合驱油井硅酸盐的防垢。权利要求1、一种油井硅酸盐垢防垢剂，其特征在于由组分A、组分B和水按质量比1∶1∶2的比例复配而成，其中，组分A是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分B为含有磷酸基团-PO(OH)2和羧酸基团-COOH的膦基羧酸类化合物。全文摘要本发明公开了一种油井硅酸盐垢防垢剂。该防垢剂由组分A、组分B和水按质量比1∶1∶2的比例复配而成，其中，组分A是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分B为含有磷酸基团-PO(OH)<sub>2</sub>和羧酸基团-COOH的膦基羧酸类化合物。本发明用于强碱三元复合驱区块采出井的防垢，能有效地阻止硅酸盐在泵、杆管等处的结垢，减少因垢作业次数，使采出井的检泵周期延长。文档编号C09K8/528GK101665684SQ20091007298公开日2010年3月10日申请日期2009年9月28日优先权日2009年9月28日发明者傅海荣,鑫王,王庆国,王贤君,管公帅申请人:大庆油田有限责任公司