一种三元复合驱分子态垢控制剂及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种油田采油领域中所用的三元复合驱垢控制剂，特别是一种三元复 合驱分子态垢控制剂及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 原油的开采过程可分为三个阶段。第一阶段是指原油靠地层的压力喷发而出， 采收率约为15% ;第二阶段是将水由水井注入来维持地层压力的二次采油，采收率约为 15%~20% ;第三阶段是利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的三次采油，采 收率约为20%以上。三元复合驱作为近几年发展起来的效果最好的三次采油新技术，是由 碱/表面活性剂/聚合物复配而成的复合驱油体系，能与原油形成超低界面张力，提高原油 采收率达20%以上。
[0003] 在三元驱油体系注入地层到采出过程中，当碱性的化学剂注入地层后，与地层岩 石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。造成成垢离子或地层矿物在 油井各个部位特别是举升系统沉积析出形成污垢，造成机采井卡栗，特别是在采出后期，BP PH值大于10以上时，采出液中垢的成因发生了很大的变化，不但包括成垢阳离子的成盐沉 积，而且还出现了由于聚合物悬浮吸附的分子态垢（碳酸盐、粘土矿物质等）在举升过程的 脱附沉积。采出液体系中全硅含量都超过l〇〇〇mg/L，高硅、高聚合物环境下，使得三元复合 驱油井结垢速度更快，随着分子态垢的沉淀加速了硅垢的聚集沉淀，检栗周期缩短（最短 30天），影响油井正常生产，增加现场施工难度。
【发明内容】
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[0004] 为了解决【背景技术】中存在的油田三元复合驱采出后期油井举升系统采出液因高 硅环境下分子态垢随着硅的沉积而沉积造成的检栗频繁、检栗周期短的问题，本发明提供 一种三元复合驱分子态垢控制剂，该三元复合驱分子态垢控制剂能够有效解决油田三元复 合驱采油过程中举升系统结垢卡栗问题，延长机采井检栗周期。本发明还提供一种三元复 合驱分子态垢控制剂制备方法。
[0005] 本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种三元复合驱分子态垢控制 剂，其原料及原料的质量百分比如下：丙烯酸甲酯15~30%、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺 酸5~9%、氢氧化钠5~10%、氯乙酸钠10~20%，乙二胺3~10%、乙烯基磺酸钠8~ 20% ;甲醇30~50%，软化水14~20%。
[0006] -种三元复合驱分子态垢控制剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 1)、室温下，将丙烯酸甲酯、乙二胺、乙烯基磺酸钠、甲醇按比例投入反应釜（5)在 搅拌的情况下混合均匀，室温反应24小时后逐渐升高反应釜（5)温度到60°C，真空条件下 反应1小时，继续升温到80°C，真空条件下反应1小时，降至室温；
[0008] 2)、将氯乙酸钠、软化水投入反应釜（5)，在搅拌的情况下逐渐升高反应釜（5)温 度到60°C，在搅拌的情况下混合均匀；
[0009] 3)、将氢氧化钠配成30 %溶液，置于一个高位槽b (2);将氢氧化钠配成10 %溶液， 然后加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，溶液pH = 8. 5~9. 5,室温混合均匀后置于另一 个高位槽c (3)中；
[0010] 4)、同时开启2个高位槽即高位槽b(2)及高位槽c(3)的阀门，开始滴加槽中液 体，控制反应温度70~80°C，滴加时间I. 0~1. 5小时，滴加完毕后，恒温反应4~4. 5小 时；
[0011] 5)、由高位槽b (2)内通过阀门控制向反应釜滴加30 %氢氧化钠溶液，调节反应釜 (5)内 pH 值=11 ~12 ;
[0012] 6)、反应结束后，冷却至50°C，由反应釜（5)釜底出料。
[0013] 该三元复合驱分子态垢控制剂原料中丙烯酸甲酯、乙二胺为产品提供超支化多氮 长碳链结构；氯乙酸钠为产品提供羧基，对钙、钡具有一定的螯合和空间阕位效应起到防垢 作用；乙烯基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)和氯乙酸钠为产品提供磺酸基 及产品中的氨基和亚氨基，能够改变硅、钙垢微粒的变化性质，从而阻止垢生长，从而起到 防垢作用；氢氧化钠、甲醇作为催化剂，通过迈克尔加成反应将丙烯酸甲酯和乙二胺合成为 超支化结构分子。
[0014] 该三元复合驱分子态垢控制剂的防垢机理：1、）能够优先与水样中可溶硅配位， 替换三元复合驱采出后期可溶硅配位吸附的分子态垢，同时能够改变硅聚体表面的电荷性 质，超支化空腔能够使硅聚体悬浮分散，使之不集聚沉积。2、）对成垢阳离子的络合增溶 作用，使成垢阳离子失去与成垢阴离子成垢的机会；通过形成空间位阻，使得垢晶格发生畸 变，起到阻止（Ca/Mg/Ba)碳酸盐、硫酸盐垢的继续生长作用。
[0015] 所述的本发明与上述【背景技术】相比较可具有如下有益效果：该三元复合驱分子态 垢控制剂，室内评价对钙、镁、钡、硅垢的控制率在80%以上。现场加药量100mg/L，检栗周 期能够延长200天以上，能够有效的解决了油田三元复合驱油井采出后期举升系统因钙、 硅、钡垢沉积造成的检栗频繁、检栗周期短的问题。该控制剂还可以用于地面回油管线、掺 水管线的硅垢的预防，降低回油压力。该控制剂的效果较好，生产工艺简单易控，生产过程 中无废物排放，生产达到了绿色化。
【附图说明】：
[0016] 附图1是本发明的制备方法的工艺流程图。
[0017] 图中：1_高位槽a ;2_高位槽b ;3_高位槽c ;4_高位槽d ;5_反应釜；6_ 7令凝器； 7-化工栗a ;8_化工栗b ;9_加热棒；10-真空冷凝器；11-真空缓冲罐；12-真空栗；13-混 合釜。
【具体实施方式】：
[0018] 下面将结合实施例及附图1对本发明作进一步说明：
[0019] 所述的附图1是本发明三元复合驱分子态垢控制剂制备方法的工艺流程图。包括 四个高位槽，分别是高位槽al、高位槽b2、高位槽c3、高位槽4d，反应釜5,所述高位槽al、 高位槽b2、高位槽c3、高位槽d4与反应釜5顶部连接；高位槽al、高位槽b2还与混合釜13 连接；所述反应釜5顶部还连接冷凝器6、真空冷凝器10,真空冷凝器10底部连接真空缓冲 罐11，真空缓冲罐11罐顶连接真空栗12,混合釜13釜底连接化工栗a7、化工栗b8 ;化工栗 a7、化工栗b8出口连接高位槽b 2、高位槽c3顶部；所述反应爸5连接加热棒9。所述的反 应釜5为间歇式夹套-蛇管不锈钢反应釜，反应釜温度采用水-电加热棒控温，通过调节加 热棒的开关组数及蛇管冷却水的阀门的流量来调节温度，反应釜5顶部连接冷凝器6。
[0020] 实施例1 :
[0021] 室温下，将120kg氢氧化钠溶于280kg软化水，用化工栗a7栗入高位槽b2中；将 300kg氢氧化钠溶于300kg软化水，然后加入300kg2-丙烯酰