一种油井用防蜡剂的制备方法与流程

文档序号:11569786阅读:393来源:国知局

本发明公开了一种油井用防蜡剂的制备方法,属于石油应用化学技术领域。



背景技术:

石蜡沉积问题是石油集输、储运过程中的一个重要问题。油井产出液在油管中从井底上升到地面的过程中温度不断下降,当液流温度低于原油的析蜡点时,就会产生石蜡晶体的析出和石蜡晶体在抽油杆表面和油管内壁上的沉积现象。而地面集油管线的结蜡问题与油井的结蜡问题相似,都是由于液流温度低于原油析蜡点造成的。油井和地面集油管线中沉积的石蜡会造成管道有效截面积的减少甚至堵塞,同时会造成泵效下降和油井产液量下降,并由此引起抽油机功耗增加及故障率上升等问题,甚至造成地面集油管线的堵塞。

目前原油生产中防止石蜡沉积的方法主要是热能法和化学法。热能法的原理是提高原油在油井和地面集油管线中的温度,如在地面集油管线中掺入热水的方法就属这类方法。虽然这类方法可以有效地防止石蜡的沉积,但能耗较高。而化学法的原理是通过防蜡剂的加入来防止石蜡晶体的沉积。防蜡剂的作用机理主要是蜡晶改性机理和石蜡分散机理。目前所使用的防蜡剂对解决低含水油井和集油管线内的石蜡沉积有很好的使用效果,但对于解决高含水油井和集油管线内的石蜡沉积的效果则不理想,同时防蜡剂对原油的降粘效果较差,且现有的防蜡剂浓度在井筒内变化较大,易造成蜡的成批脱落,还会造成卡井现象。因此如何克服现有技术的不足是目前石油开采技术领域亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题:针对传统防蜡剂对高含水油井和集油管线内的石蜡沉积的效果不理想、降粘效果差的缺陷,提供了一种油井用防蜡剂的制备方法。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

(1)取1~2kg造纸黑液过滤,得到滤液,将滤液和60~80ml质量分数为15%硫酸溶液,在110~120℃保温搅拌反应2~3h后过滤,得到滤渣;

(2)取40~50g滤渣和200~300ml质量分数为5%亚硫酸钠溶液,在140~150℃保温搅拌反应3~4h,反应结束后,将产物旋蒸浓缩至干,得到干燥物,取20~30g干燥物和30~40ml质量分数为25%双氧水,在70~80℃搅拌反应40~50min后,再加入10~15g丙烯酸,保温继续搅拌反应2~3h,反应结束后,将产物旋蒸浓缩,得到浓缩液;

(3)取800~900g淀粉球磨后再与1~2l无水乙醇、8~12g高碘酸钠,在50~60℃保温搅拌反应3~4h,反应结束后过滤,得到氧化淀粉,取200~300g氧化淀粉、700~800ml水混合后,再加入ph值调节剂调节ph为9.2~9.5后,再加入100~150ml质量分数为15%马来酸酐,在60~70℃搅拌反应2~3h,反应结束后过滤,得到滤饼;

(4)按重量份数计,取10~15份浓缩液、20~30份滤饼、60~70份异丙醇、10~15份丙二醇丁醚和10~15乙二醇混合后,即可得到油井用防蜡剂。

步骤(2)中所述的干燥物和质量分数为25%双氧水反应时还可以加入0.3~0.5g硫酸铁。

步骤(3)中所述的淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉和小麦淀粉中的一种或几种。

步骤(3)中所述的ph值调节剂为质量分数为10%氢氧化钠溶液。

步骤(4)中所述的浓缩液、滤饼、异丙醇、丙二醇丁醚和乙二醇混合时还可以加入1~3份十八胺聚氧乙烯醚。

本发明的有益效果是:

(1)本发明从造纸黑液中提取得到木质素,将木质素用亚硫酸钠处理得到木质素磺酸盐,再将木质素磺酸盐氧化后与丙烯酸接枝得到木质素基降粘剂,木质素基降粘剂中的磺酸基和羧基可与胶质、沥青质中极性基团形成氢键,并分散进入胶质和沥青质的片状分子之间,使片状结构变松散,降低原油的内聚力,从而达到降粘的作用;

(2)本发明中将淀粉进行球磨,使其结晶度降低,再经氧化处理后与马来酸酐反应,得到淀粉基表面活性剂,淀粉基表面活性剂可在油井壁和石蜡粒子表面分别形成一层极性水膜,极性水膜的存在增强了水润滑性,从而防止石蜡在管壁表面的直接结晶,防止结蜡现象,且淀粉基表面活性剂在石蜡晶体表面的吸附可使非极性蜡晶表面反转为极性表面,抑制蜡质点的粘附,异丙醇和丙二醇丁醚等有机溶剂对蜡具有良好的溶解性,能够进一步抑制石蜡的沉积,起到防蜡效果,本发明制备的油井用防蜡剂对各种含水率的油井和集油管线均具有较好的防蜡效果,能抑制石蜡晶体的沉积,同时本发明防蜡剂还具有一定降粘作用,有效提高了油品的流动性。

具体实施方式

首先称取1~2kg造纸黑液并过滤,得到滤液,将滤液加入到烧杯中,再向烧杯中加入60~80ml质量分数为15%硫酸溶液,并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为110~120℃,转速为300~400r/min的条件下,恒温搅拌反应2~3h后过滤,得到滤渣,取40~50g滤渣置于盛有200~300ml质量分数为5%亚硫酸钠溶液的烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为140~150℃,保温搅拌反应3~4h,待反应结束,将烧杯中的物料置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至干,得到干燥物,再取20~30g干燥物和0.3~0.5g硫酸铁加入到盛有100~200ml水的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为70~80℃,向三口烧瓶中通入氮气,控制通入速率为10~15ml/min,再向三口烧瓶中滴加30~40ml质量分数为25%双氧水,控制滴加速率为1~3ml/min,待双氧水滴加完毕后,搅拌反应40~50min后,再向三口烧瓶加入10~15g丙烯酸,保温搅拌反应2~3h,待反应结束,将产物置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩35~45min,得到浓缩液,称取800~900g淀粉加入到球磨机中球磨30~40min,得到球磨后的淀粉,取600~700g球磨后的淀粉加入到盛有1~2l无水乙醇的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为50~60℃,再向三口烧瓶中加入8~12g高碘酸钠,保温搅拌反应3~4h,待反应结束后过滤,得到氧化淀粉,再取200~300g氧化淀粉加入到盛有700~800ml水的烧杯中,并向烧杯中加入质量分数为10%氢氧化钠溶液调节烧杯中物料ph为9.2~9.5,再将烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为60~70℃,向烧杯中滴加100~150ml质量分数为15%马来酸酐乙醚溶液,控制滴加速率为1~3ml/min,待滴加完毕后,搅拌反应2~3h,反应结束后过滤,得到滤饼,最后按重量份数计,取10~15份浓缩液、20~30份滤饼、1~3份十八胺聚氧乙烯醚、60~70份异丙醇、10~15份丙二醇丁醚和10~15份乙二醇加入到烧杯中,搅拌混合15~20min后,出料,即可得到油井用防蜡剂。所述的淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉和小麦淀粉中的一种或几种。

实例1

首先称取1kg造纸黑液并过滤,得到滤液,将滤液加入到烧杯中,再向烧杯中加入60ml质量分数为15%硫酸溶液,并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为110℃,转速为300r/min的条件下,恒温搅拌反应2h后过滤,得到滤渣,取40g滤渣置于盛有200ml质量分数为5%亚硫酸钠溶液的烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为140℃,保温搅拌反应3h,待反应结束,将烧杯中的物料置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至干,得到干燥物,再取20g干燥物加入到盛有100ml水的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为70℃,向三口烧瓶中通入氮气,控制通入速率为10ml/min,再向三口烧瓶中滴加30ml质量分数为25%双氧水,控制滴加速率为1ml/min,待双氧水滴加完毕后,搅拌反应40min后,再向三口烧瓶加入10g丙烯酸,保温搅拌反应2h,待反应结束,将产物置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩35min,得到浓缩液,称取800g马铃薯淀粉加入到球磨机中球磨30min,得到球磨后的淀粉,取600g球磨后的淀粉加入到盛有1l无水乙醇的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为50℃,再向三口烧瓶中加入8g高碘酸钠,保温搅拌反应3h,待反应结束后过滤,得到氧化淀粉,再取200g氧化淀粉加入到盛有700ml水的烧杯中,并向烧杯中加入质量分数为10%氢氧化钠溶液调节烧杯中物料ph为9.2,再将烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为60℃,向烧杯中滴加100ml质量分数为15%马来酸酐乙醚溶液,控制滴加速率为1ml/min,待滴加完毕后,搅拌反应2h,反应结束后过滤,得到滤饼,最后按重量份数计,取10份浓缩液、20份滤饼、60份异丙醇、10份丙二醇丁醚和10份乙二醇加入到烧杯中,搅拌混合15min后,出料,即可得到油井用防蜡剂。

实例2

首先称取1kg造纸黑液并过滤,得到滤液,将滤液加入到烧杯中,再向烧杯中加入70ml质量分数为15%硫酸溶液,并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为115℃,转速为350r/min的条件下,恒温搅拌反应2h后过滤,得到滤渣,取45g滤渣置于盛有250ml质量分数为5%亚硫酸钠溶液的烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为145℃,保温搅拌反应3h,待反应结束,将烧杯中的物料置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至干,得到干燥物,再取25g干燥物加入到盛有150ml水的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为75℃,向三口烧瓶中通入氮气,控制通入速率为13ml/min,再向三口烧瓶中滴加35ml质量分数为25%双氧水,控制滴加速率为2ml/min,待双氧水滴加完毕后,搅拌反应45min后,再向三口烧瓶加入13g丙烯酸,保温搅拌反应2h,待反应结束,将产物置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩40min,得到浓缩液,称取850g玉米淀粉加入到球磨机中球磨35min,得到球磨后的淀粉,取650g球磨后的淀粉加入到盛有1l无水乙醇的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为55℃,再向三口烧瓶中加入10g高碘酸钠,保温搅拌反应3h,待反应结束后过滤,得到氧化淀粉,再取250g氧化淀粉加入到盛有750ml水的烧杯中,并向烧杯中加入质量分数为10%氢氧化钠溶液调节烧杯中物料ph为9.4,再将烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为65℃,向烧杯中滴加125ml质量分数为15%马来酸酐乙醚溶液,控制滴加速率为2ml/min,待滴加完毕后,搅拌反应2h,反应结束后过滤,得到滤饼,最后按重量份数计,取13份浓缩液、25份滤饼、65份异丙醇、13份丙二醇丁醚和13份乙二醇加入到烧杯中,搅拌混合18min后,出料,即可得到油井用防蜡剂。

实例3

首先称取2kg造纸黑液并过滤,得到滤液,将滤液加入到烧杯中,再向烧杯中加入80ml质量分数为15%硫酸溶液,并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为120℃,转速为400r/min的条件下,恒温搅拌反应3h后过滤,得到滤渣,取50g滤渣置于盛有300ml质量分数为5%亚硫酸钠溶液的烧杯中,将烧杯置于油浴锅中,控制油浴温度为150℃,保温搅拌反应4h,待反应结束,将烧杯中的物料置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至干,得到干燥物,再取30g干燥物和0.5g硫酸铁加入到盛有200ml水的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为80℃,向三口烧瓶中通入氮气,控制通入速率为15ml/min,再向三口烧瓶中滴加40ml质量分数为25%双氧水,控制滴加速率为3ml/min,待双氧水滴加完毕后,搅拌反应50min后,再向三口烧瓶加入15g丙烯酸,保温搅拌反应3h,待反应结束,将产物置于旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩45min,得到浓缩液,称取900g小麦淀粉加入到球磨机中球磨40min,得到球磨后的淀粉,取700g球磨后的淀粉加入到盛有2l无水乙醇的三口烧瓶中,并将三口烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为60℃,再向三口烧瓶中加入12g高碘酸钠,保温搅拌反应4h,待反应结束后过滤,得到氧化淀粉,再取300g氧化淀粉加入到盛有800ml水的烧杯中,并向烧杯中加入质量分数为10%氢氧化钠溶液调节烧杯中物料ph为9.5,再将烧瓶置于水浴锅中,控制水浴温度为70℃,向烧杯中滴加150ml质量分数为15%马来酸酐乙醚溶液,控制滴加速率为3ml/min,待滴加完毕后,搅拌反应3h,反应结束后过滤,得到滤饼,最后按重量份数计,取15份浓缩液、30份滤饼、3份十八胺聚氧乙烯醚、70份异丙醇、15份丙二醇丁醚和15份乙二醇加入到烧杯中,搅拌混合20min后,出料,即可得到油井用防蜡剂。

对实例1~3制得的油井用防蜡剂和市售油基防蜡剂(对比例)进行防蜡效果检测,其检测结果如下表:

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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