一种油井清垢环保阻垢剂及其制备方法与流程

文档序号:11122869阅读:466来源:国知局

本发明涉及一种环保材料,尤其涉及一种油井清垢环保阻垢剂及其制备方法。



背景技术:

阻垢剂(scale inhibitor):是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

TTA 可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂,对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜,保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀,和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中,水中本品浓度为2—10mg/L,若水系统中的有色金属已严重腐蚀,可以按正常浓度5—10倍加入本品以使系统迅速钝化。

从作用机理上来讲,阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中,分散作用是鳌合作用的补救措施,晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

油田开发过程中,由于地层水和注入水的不相容性和生产过程中油—气—水相态的变化,在油井井筒及近井地层会造成结垢。结垢增加了油井的起下作业,严重时造成油井停产甚至报废。

有机酸化学清洗主要利用酸液的氧化性、溶蚀性和活性基团的鳌合能力,辅以缓蚀剂、渗透剂等作用,将垢层剥离、浸润、分散、溶解、鳌合至酸液中,以达到清洗的目的。有机酸清洗方式具有:络合性、弱酸性、安全性等优点。酸液中不含有害的氯离子成分,不会引起设备孔蚀和应力腐蚀。

油井是通过钻井方法钻成的孔眼。一般油井在钻达油层后,下入油层套管,并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥,以维护井壁和封闭油、气、水层,后按油田开发的要求用射孔枪射开油层,形成通道,下入油管,用适宜的诱流方法,将石油由油井井底上升到井口。

锅炉专用缓蚀阻垢剂是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品,具有很高的缓蚀和阻垢性能,其耐温性特别好,可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。

热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成,对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用,使垢不易牢固地吸附在器壁上,松散地分散在水中,显示出优良的阻垢作用。

缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成,对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果,主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢,其缓蚀效果好、阻垢力强。

缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成,对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。

无磷阻垢剂可适用于不同水源,该产品采用无磷聚合物及分散性高分子聚合物来防止硬度及氧化铁沉积。是一种高效能的液体阻垢分散剂,有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢,碳酸钙的LSI高达+3.0尚不致结垢。可用于控制膜分离系统结垢沉淀及减少微粒堵塞。



技术实现要素:

本发明提供一种油井清垢环保阻垢剂及其制备方法,解决现有阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高和成本高昂等技术问题。

本发明采用以下技术方案:一种油井清垢环保阻垢剂,原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品1.5-5.5份;多聚甲醛0.2-0.4份;氯化铵8-12份;乙二醇单丁醚6-10份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.4-0.6份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐33-37份;甲醇6-10份;六偏磷酸钠3-7份;聚马来酸4-8份;乙二胺四亚甲基膦酸盐2-6份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品1.5份;多聚甲醛0.2份;氯化铵8份;乙二醇单丁醚6份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.4份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐33份;甲醇6份;六偏磷酸钠3份;聚马来酸4份;乙二胺四亚甲基膦酸盐2份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品5.5份;多聚甲醛0.4份;氯化铵12份;乙二醇单丁醚10份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.6份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐37份;甲醇10份;六偏磷酸钠7份;聚马来酸8份;乙二胺四亚甲基膦酸盐6份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品2.5份;多聚甲醛0.25份;氯化铵9份;乙二醇单丁醚7份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.45份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐34份;甲醇7份;六偏磷酸钠4份;聚马来酸5份;乙二胺四亚甲基膦酸盐3份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品4.5份;多聚甲醛0.35份;氯化铵11份;乙二醇单丁醚9份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.55份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐36份;甲醇9份;六偏磷酸钠6份;聚马来酸7份;乙二胺四亚甲基膦酸盐5份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:清水100份;乌洛托品3.5份;多聚甲醛0.3份;氯化铵10份;乙二醇单丁醚8份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.5份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐35份;甲醇8份;六偏磷酸钠5份;聚马来酸6份;乙二胺四亚甲基膦酸盐4份。

一种制备所述油井清垢环保阻垢剂的方法,步骤为:

第一步:称取清水、乌洛托品、多聚甲醛、氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐、甲醇、六偏磷酸钠、聚马来酸和乙二胺四亚甲基膦酸盐;

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至50-70℃,搅拌30-70min,搅拌速度120-160转/分钟;

第三步:升温至150-170℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌40-80min即可。

本发明所述一种油井清垢环保阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:1、原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;2、成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.17-0.22mm/a;3、无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率77-81%,系统可以长期稳定运行;4、低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.002-0.004μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.1-99.5%,使用方便,可以广泛使用。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明:

实施例1:

第一步:按质量份数配比称取:清水100份;乌洛托品1.5份;多聚甲醛0.2份;氯化铵8份;乙二醇单丁醚6份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.4份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐33份;甲醇6份;六偏磷酸钠3份;聚马来酸4份;乙二胺四亚甲基膦酸盐2份。

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至50℃,搅拌30min,搅拌速度120转/分钟。

第三步:升温至150℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌40min即可。

原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.17mm/a;无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率77%,系统可以长期稳定运行;低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.002μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.1%,使用方便,可以广泛使用。

实施例2:

第一步:按质量份数配比称取:清水100份;乌洛托品5.5份;多聚甲醛0.4份;氯化铵12份;乙二醇单丁醚10份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.6份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐37份;甲醇10份;六偏磷酸钠7份;聚马来酸8份;乙二胺四亚甲基膦酸盐6份。

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至70℃,搅拌70min,搅拌速度160转/分钟。

第三步:升温至170℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌80min即可。

原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.22mm/a;无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率81%,系统可以长期稳定运行;低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.004μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.5%,使用方便,可以广泛使用。

实施例3:

第一步:按质量份数配比称取:清水100份;乌洛托品2.5份;多聚甲醛0.25份;氯化铵9份;乙二醇单丁醚7份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.45份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐34份;甲醇7份;六偏磷酸钠4份;聚马来酸5份;乙二胺四亚甲基膦酸盐3份。

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至50℃,搅拌30min,搅拌速度120转/分钟。

第三步:升温至150℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌40min即可。

原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.2mm/a;无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率79%,系统可以长期稳定运行;低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.003μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.3%,使用方便,可以广泛使用。

实施例4:

第一步:按质量份数配比称取:清水100份;乌洛托品4.5份;多聚甲醛0.35份;氯化铵11份;乙二醇单丁醚9份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.55份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐36份;甲醇9份;六偏磷酸钠6份;聚马来酸7份;乙二胺四亚甲基膦酸盐5份。

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至70℃,搅拌70min,搅拌速度160转/分钟。

第三步:升温至170℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌80min即可。

原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.18mm/a;无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率80%,系统可以长期稳定运行;低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.0025μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.4%,使用方便,可以广泛使用。

实施例5:

第一步:按质量份数配比称取:清水100份;乌洛托品3.5份;多聚甲醛0.3份;氯化铵10份;乙二醇单丁醚8份;十八烷醇聚氧乙烯醚0.5份;聚氧乙烯烷基苯酚羧酸盐35份;甲醇8份;六偏磷酸钠5份;聚马来酸6份;乙二胺四亚甲基膦酸盐4份。

第二步:将氯化铵、乙二醇单丁醚、十八烷醇聚氧乙烯醚和多聚甲醛投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中,升温至60℃,搅拌50min,搅拌速度140转/分钟。

第三步:升温至160℃,加入乙二胺四亚甲基膦酸盐和剩余原料,搅拌60min即可。

原料为市售产品,容易得到,水溶性好,有效清除油井井筒结垢,延长油井检泵周期,减少油井检泵次数;成本低廉,工艺简单,施工简便,不用加药泵车,加药期间正常生产,地面系统结垢率0.17mm/a;无点蚀,对原油破乳性好,耐寒性好,-50℃可以使用,防垢率81%,系统可以长期稳定运行;低剂量,高效节能,成产过程清洁,转化率高,腐蚀性小,毒性低,各个组分之间产生协同作用,对碳钢的腐蚀速率0.002μm·a-1,对碳酸钙的阻垢率99.5%,使用方便,可以广泛使用。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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