清防垢剂及其制备方法与流程

文档序号:16134755发布日期:2018-12-01 00:48阅读:332来源:国知局

本发明涉及油田化学助剂技术领域,尤其是涉及一种清防垢剂及其制备方法。

背景技术

低渗油田砂岩油藏生产中,地层自然能量衰减快,地层能量补充主要来源于注水。油田老区开发生产,随着注水开发年限增加,注水井压力逐年上升;边部勘探开发新区物性逐渐变差,部分注水井初期就表现出高压。在低渗透砂岩油藏中注水困难,注水压力高是普遍存在的问题。由于注采矛盾突出,直接影响了对应井组油井的产量和整体区块的高效开发。

注水井高压欠注主要由化学结垢、粘土膨胀、细菌腐蚀及代谢产物和岩石润湿性改变等因素综合作用引起,高压欠注水井清防垢常用措施有酸化、压裂和清防垢解堵等措施。由于注水水质不配伍性、结垢堵塞物越来越复杂和储层物性越来越差等影响,导致注水井措施后有效期短,措施次数频繁,严重影响了油田注水开发。

现有技术中的清防垢剂作用周期短,清防垢效果不佳。有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种清防垢剂,以缓解现有技术中存在作用周期短,清防垢效果不佳等技术问题。

本发明提供的清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:解堵剂22-37份、缓蚀剂3-5份和缓释剂25-35份。

进一步的,包括如下重量份数的原料组分:解堵剂22-34份、缓蚀剂3-5份和缓释剂25-34份。

进一步的,所述解堵剂包括n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸;

优选的,所述解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为(12-20):(7-12):(3-5),进一步优选为(15-20):(8-12):(3-5)。

进一步的,所述缓蚀剂包括n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾;

优选的,所述缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为(1-2):(1-1.5):(1-1.5),进一步优选为(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5)。

进一步的,所述缓释剂包括聚乳酸和聚乙二醇20000;

优选的,所述缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为(22-30):(3-5),进一步优选为(25-30):(3-5)。

进一步的,还包括如下重量份数的原料组分:稳定剂10-15份和增注剂10-15份;

优选的,所述稳定剂包括苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱,所述稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为(5-8):(5-7),进一步优选为(6-8):(6-7);

优选的,所述增注剂包括a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠,所述增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为(3-5):(7-10),进一步优选为(3-5):(7-9)。

进一步的,还包括如下重量份数的原料组分:增强剂1-2份和引发剂0.5-1份;

优选的,所述引发剂包括低聚二元醇和异氰酸酯,所述引发剂中低聚二元醇和异氰酸酯的重量比为(0.3-0.7):(0.2-0.3),进一步优选为(0.5-0.7):(0.2-0.3);

优选的,所述增强剂包括烯酸和有机酸盐,所述增强剂中烯酸和有机酸盐的重量比为(0.8-1.5):(0.2-0.5),进一步优选为(1-1.5):(0.3-0.5)。

进一步的,所述低聚二元醇包括三缩四乙二醇、一缩二乙二醇或二缩三乙二醇中的至少一种,优选为三缩四乙二醇;

和/或,所述异氰酸酯为二异氰酸酯;

和/或,所述烯酸包括乙烯酸、丙烯酸或丁烯酸中的至少一种;

和/或,所述有机酸盐包括柠檬酸钠、葡萄糖酸钠和邻苯二甲酸钠中的至少一种。

进一步的,还包括如下重量份数的原料组分:包被剂3-5份;

优选的,所述包被剂为硬脂酸。

本发明的第二目的在于提供一种清防垢剂的制备方法,该制备方法操作简单、成本低、能耗小和无污染。

本发明提供的清防垢剂的制备方法,包括如下步骤:

(a)将解堵剂、缓蚀剂、任选的稳定剂和任选的增注剂混合,再加入任选的包被剂包衣;

(b)将所述步骤(a)得到的产物与缓释剂和任选的增强剂混合,升温后再加入任选的引发剂混合,即得清防垢剂;

优选的,所述步骤(a)中,所述混合时间为20-30min,和/或,加入所述包被剂后,升温至70-72℃;

优选的,所述步骤(b)中,所述混合时间为10-15min,和/或,所述升温至160-165℃。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明提供的清防垢剂以特定含量配比的解堵剂、缓蚀剂和缓释剂为主要原料组分,各组分之间相互协同配合,可在注入水中缓慢溶解,长效释放有效成分,能解除不同类型结垢堵塞物,抑制二次结垢,减缓管柱腐蚀,实现高压欠注水井的降压增注。

本发明提供的清防垢剂的制备方法操作简单、成本低、能耗小和无污染。制备得到的清防垢剂的有效成分分散均匀,易于溶解,缓释效果好,具有清垢、防垢、缓蚀、粘土防膨胀和低界面张力特性,从而实现高压欠注水井的降压增注,高效延缓并抑制投注初期水井上升压力趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例七所提供的清防垢剂在注入水中的缓释性能测试;

图2为本发明实施例七所提供的清防垢剂对不同堵塞物的除垢性能测试;

图3为本发明实施例七所提供的清防垢剂对不同二价金属垢的阻垢性能测试;

图4为本发明实施例七所提供的清防垢剂在注入水中的界面张力性能测试。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:解堵剂22-37份、缓蚀剂3-5份和缓释剂25-35份。

解堵剂具有弱酸性,可降低溶液ph值,改善岩石表面zate电位,同步增大水在岩石表面接触角,对碳酸盐垢和硫酸盐垢具有一定的去除能力。

缓蚀剂可减缓清防垢剂对管柱腐蚀,降低注入水的腐蚀速率,减少铁垢生成。

缓释剂具有自身缓慢降解特性,降解后不伤害储层,水溶速率慢,延缓清防垢剂有效成分的释放周期。

其中,解堵剂例如可以为,但不限于22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份或37份;缓蚀剂例如可以为,但不限于3份、4份或5份;缓释剂例如可以为,但不限于25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份。

本发明提供的清防垢剂以特定含量配比的解堵剂、缓蚀剂和缓释剂为主要原料组分,各组分之间相互协同配合,可在注入水中缓慢溶解,长效释放有效成分,能解除不同类型结垢堵塞物,抑制二次结垢,减缓管柱腐蚀,实现高压欠注水井的降压增注。

在一个优选的实施方式中,包括如下重量份数的原料组分:解堵剂22-34份、缓蚀剂3-5份和缓释剂25-34份。

本发明提供的清防垢剂通过调整各原料组分的含量配比,利于其作用注水井的长效特性,降低措施频率、作业成本和后期维护,逐步改善注水井高压欠注问题。

在一个优选的实施方式中,所述解堵剂包括n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为(12-20):(7-12):(3-5),进一步优选为(15-20):(8-12):(3-5)。

解堵剂采用特定比例的n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸,具有弱酸性,可降低溶液ph值,改善岩石表面zate电位,同步增大水在岩石表面接触角,对碳酸盐垢和硫酸盐垢具有一定的溶解能力。n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和二乙烯三胺五乙酸对堵塞物中二价金属离子进行杂环螯合形成溶入水螯合分子,进一步解除堵塞物碳酸盐垢和硫酸盐垢,水杨酸可与二价金属离子形成p-π共轭,缓慢清除堵塞物。n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和二乙烯三胺五乙酸在清除堵塞物的同时,按上述机理对地层水二价金属离子进行螯合,抑制堵塞物二次结垢。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比例如可以为,但不限于20:12:3、12:7:5、20:7:3、20:12:5或15:10:4。

在一个优选的实施方式中,所述缓蚀剂包括n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为(1-2):(1-1.5):(1-1.5),进一步优选为(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5)。

缓蚀剂采用特定比例的n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾,且均为固体,与其它原料组分具有良好兼容性和配伍性,利于减缓管柱腐蚀,降低注入水的腐蚀速率,减少铁垢生成。

其中,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比例如可以为,但不限于1:1:1、2:1.5:1.5、1:1.5:1.5或2:1:1。

在一个优选的实施方式中,所述缓释剂包括聚乳酸和聚乙二醇20000。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为(22-30):(3-5),进一步优选为(25-30):(3-5)。

缓释剂采用特定比例的聚乳酸和聚乙二醇20000,且都是水溶性高分子聚合物材料,具有自身缓慢降解特性,降解后不伤害储层,延缓清防垢剂有效成分释放周期。

其中,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比例如可以为,但不限于0.3:0.2、0.3:0.3、0.7:0.2、0.7:0.3或0.5:0.3。

在一个优选的实施方式中,还包括如下重量份数的原料组分:稳定剂10-15份和增注剂10-15份。

稳定剂能够在粘土微粒膨胀和运移的长期过程中,减少粘土微粒膨胀和运移,使粘土矿物强缩膨,增加储层水流通道的孔径。

增注剂可降低溶液界面张力性能,减小注入水在岩石孔道内毛管阻力。

其中,稳定剂例如可以为,但不限于10份、11份、12份、13份、14份或15份;增注剂例如可以为,但不限于10份、11份、12份、13份、14份或15份。

本发明提供的清防垢剂中还包括特定含量配比的稳定剂和增注剂,稳定剂和增注剂与其它组分相互协同配合,能减少粘土微粒膨胀和运移,降低注入水界面张力和毛管阻力,实现高压欠注水井的降压增注。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述稳定剂包括苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱,所述稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为(5-8):(5-7),进一步优选为(6-8):(6-7)。

稳定剂采用特定比例的苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱,在粘土微粒膨胀和运移的长期过程中,缓慢释放苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱成分,对粘土矿物中伊利石和蒙脱石成分通过离子效应的强吸附性和晶格充填,减少粘土微粒膨胀和运移,使粘土矿物强缩膨,增加储层水流通道的孔径。

其中,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比例如可以为,但不限于5:7、8:5、5:5、8:7或7:6。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述增注剂包括a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠,所述增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为(3-5):(7-10),进一步优选为(3-5):(7-9)。

增注剂采用特定比例的a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠,具有高性价比的降低溶液界面张力性能,减小注入水在岩石孔道内毛管阻力。

其中,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比例如可以为,但不限于3:7、3:10、5:7、5:10或4:9。

在一个优选的实施方式中,还包括如下重量份数的原料组分:增强剂1-2份和引发剂0.5-1份。

引发剂和增强剂与缓释剂反应后改性,使缓释剂的水溶速率减慢,大大延缓清防垢剂有效成分释放周期。

其中,增强剂例如可以为,但不限于1份或2份;引发剂例如可以为,但不限于0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。

本发明提供的清防垢剂采用特定含量配比的增强剂和引发剂,对缓释剂进行改性,大大延缓清防垢剂有效成分释放周期,清防垢剂进入压裂裂缝内部,并在油井生产过程中缓慢释放有效成分,从而延长低渗透油田砂岩油藏压裂改造后裂缝内结垢周期,减缓压裂缝内结垢堵塞程度,利于增长油井措施改造的有效期。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述引发剂包括低聚二元醇和异氰酸酯,所述引发剂中低聚二元醇和异氰酸酯的重量比为(0.3-0.7):(0.2-0.3),进一步优选为(0.5-0.7):(0.2-0.3)。

其中,引发剂中低聚二元醇和异氰酸酯的重量比例如可以为,但不限于0.3:0.2、0.3:0.3、0.7:0.3、0.7:0.2或0.5:0.3。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述增强剂包括烯酸和有机酸盐,所述增强剂中烯酸和有机酸盐的重量比为(0.8-1.5):(0.2-0.5),进一步优选为(1-1.5):(0.3-0.5)。

其中,增强剂中烯酸和有机酸盐的重量比例如可以为,但不限于0.8:0.5、1.5:0.2、0.8:0.2、1.5:0.5或1:0.3。

在一个优选的实施方式中,所述低聚二元醇包括三缩四乙二醇、一缩二乙二醇或二缩三乙二醇中的至少一种,优选为三缩四乙二醇;

和/或,所述异氰酸酯为二异氰酸酯;

和/或,所述烯酸包括乙烯酸、丙烯酸或丁烯酸中的至少一种;

和/或,所述有机酸盐包括柠檬酸钠、葡萄糖酸钠和邻苯二甲酸钠中的至少一种。

在一个优选的实施方式中,还包括如下重量份数的原料组分:包被剂3-5份。

包被剂对清防垢剂的有效成分具有较强的包被能力,维持有效成分的稳定性。

其中,包被剂例如可以为,但不限于3份、4份或5份。

在本实施方式的一个优选实施方式中,所述包被剂为硬脂酸。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种清防垢剂的制备方法,包括如下步骤:

(a)将解堵剂、缓蚀剂、任选的稳定剂和任选的增注剂混合,再加入任选的包被剂包衣;

(b)将所述步骤(a)得到的产物与缓释剂和任选的增强剂混合,升温后再加入任选的引发剂混合,即得清防垢剂。

本发明提供的清防垢剂的制备方法操作简单、成本低、能耗小和无污染。制备得到的清防垢剂的有效成分分散均匀,易于溶解,缓释效果好,具有清垢、防垢、缓蚀作用、粘土防膨胀和低界面张力特性,从而高压欠注水井的降压增注,高效延缓并抑制投注初期水井上升压力趋势。

在一个优选的实施方式中,所述步骤(a)中,所述混合时间为20-30min,和/或,加入所述包被剂后,升温至70-72℃。

其中,混合时间例如可以为,但不限于20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min;升温温度例如可以为,但不限于70℃、71℃或72℃。

在一个优选的实施方式中,所述步骤(b)中,所述混合时间为10-15min,和/或,所述升温至160-165℃。

其中,混合时间例如可以为,但不限于10min、11min、12min、13min、14min或15min;升温温度例如可以为,但不限于160℃、161℃、162℃、163℃、164℃或165℃。

为了有助于更清楚的理解本发明,下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。

实施例一

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸18份、二乙烯三胺五乙酸11份、水杨酸5份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸25份、聚乙二醇200005份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为18:11:5,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为25:5。

实施例二

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸12份、二乙烯三胺五乙酸7份、水杨酸3份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1.5份、钼酸钾1.5份、聚乳酸22份、聚乙二醇200003份和硬脂酸3份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为12:7:3,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1.5:1.5,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为22:3。

实施例三

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸20份、二乙烯三胺五乙酸12份、水杨酸5份、n,n'-二邻甲苯基硫脲1份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸30份、聚乙二醇200005份和硬脂酸4份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为20:12:5,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为1:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为30:5。

实施例一至三所提供的清防垢剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)将n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸、水杨酸、n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾加入混合机内,在混合机内混合25min;

(2)将硬脂酸加入硫化床包衣机的喷雾系统内,缓慢加热升温至71℃,将步骤(1)得到的混合物缓慢加入硫化床包衣机内,形成2-3mm均匀颗粒;

(3)待颗粒冷却后,将步骤(2)得到的产物与聚乳酸和聚乙二醇20000加入混合机内,在混合机内混合15min;

(4)将双螺杆挤出机温度升高至163℃,将步骤(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的投料口,开启挤出机抽真空开关,经双螺杆挤出机熔融、挤出和切割造粒,形成3-4mm的清防垢剂。

实施例四

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸18份、二乙烯三胺五乙酸11份、水杨酸5份、苄基三甲基氯化铵8份、氯化胆碱7份、a-烯基磺酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠7份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸25份、聚乙二醇200005份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为18:11:5,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为8:7,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3:7,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为25:5。

实施例五

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸15份、二乙烯三胺五乙酸12份、水杨酸5份、苄基三甲基氯化铵5份、氯化胆碱7份、a-烯基磺酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠10份、n,n'-二邻甲苯基硫脲1份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸22份、聚乙二醇200005份和硬脂酸4份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为15:12:5,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为5:7,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为5:10,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为1:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为22:5。

实施例六

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸20份、二乙烯三胺五乙酸8份、水杨酸3份、苄基三甲基氯化铵8份、氯化胆碱5份、a-烯基磺酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠7份、n,n'-二邻甲苯基硫脲1份、碘化钾1.5份、钼酸钾1.5份、聚乳酸30份、聚乙二醇200003份和硬脂酸3份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为20:8:3,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为8:5,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为5:7,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为1:1.5:1.5,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为30:3。

实施例四至六所提供的清防垢剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)将n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸、水杨酸、苄基三甲基氯化铵、氯化胆碱、a-烯基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾加入混合机内,在混合机内混合25min;

(2)将硬脂酸加入硫化床包衣机的喷雾系统内,缓慢加热升温至71℃,将步骤(1)得到的混合物缓慢加入硫化床包衣机内,形成2-3mm均匀颗粒;

(3)待颗粒冷却后,将步骤(2)得到的产物与聚乳酸和聚乙二醇20000加入混合机内,在混合机内混合15min;

(4)将双螺杆挤出机温度升高至163℃,将步骤(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的投料口,开启挤出机抽真空开关,经双螺杆挤出机熔融、挤出和切割造粒,形成3-4mm的清防垢剂。

实施例七

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸18份、二乙烯三胺五乙酸11份、水杨酸5份、苄基三甲基氯化铵8份、氯化胆碱7份、a-烯基磺酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠7份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸25份、聚乙二醇200005份、丙烯酸1份、邻苯二甲酸钠0.5份、三缩四乙二醇0.3份、二异氰酸酯0.2份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为18:11:5,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为8:7,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为3:7,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为25:5,增强剂中丙烯酸和邻苯二甲酸钠的重量比为1:0.5,引发剂中三缩四乙二醇和二异氰酸酯的重量比为0.3:0.2。

实施例八

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸14份、二乙烯三胺五乙酸9份、水杨酸3份、苄基三甲基氯化铵6份、氯化胆碱7份、a-烯基磺酸钠4份、十二烷基苯磺酸钠8份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1.5份、钼酸钾1.5份、聚乳酸23份、聚乙二醇200004份、丙烯酸0.8份、邻苯二甲酸钠0.5份、三缩四乙二醇0.7份、二异氰酸酯0.3份和硬脂酸4份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为14:9:3,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为6:7,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为4:8,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1.5:1.5,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为23:4,增强剂中丙烯酸和邻苯二甲酸钠的重量比为0.8:0.5,引发剂中三缩四乙二醇和二异氰酸酯的重量比为0.7:0.3。

实施例九

本实施例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸16份、二乙烯三胺五乙酸10份、水杨酸4份、苄基三甲基氯化铵7份、氯化胆碱6份、a-烯基磺酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠9份、n,n'-二邻甲苯基硫脲1份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸28份、聚乙二醇200004份、丙烯酸1.5份、邻苯二甲酸钠0.2份、三缩四乙二醇0.5份、二异氰酸酯0.3份和硬脂酸3份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为16:10:4,稳定剂中苄基三甲基氯化铵和氯化胆碱的重量比为7:6,增注剂中a-烯基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的重量比为5:9,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为1:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为28:4,增强剂中丙烯酸和邻苯二甲酸钠的重量比为1.5:0.2,引发剂中三缩四乙二醇和二异氰酸酯的重量比为0.5:0.3。

实施例七至九所提供的清防垢剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)将n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸、水杨酸、苄基三甲基氯化铵、氯化胆碱、a-烯基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾加入混合机内,在混合机内混合25min;

(2)将硬脂酸加入硫化床包衣机的喷雾系统内,缓慢加热升温至71℃,将步骤(1)得到的混合物缓慢加入硫化床包衣机内,形成2-3mm均匀颗粒;

(3)待颗粒冷却后,将步骤(2)得到的产物与聚乳酸、聚乙二醇20000、丙烯酸和邻苯二甲酸钠加入混合机内,在混合机内混合15min;

(4)将双螺杆挤出机温度升高至163℃,将步骤(3)得到的混合物加入到双螺杆挤出机的投料口,并均匀滴加全部三缩四乙二醇和二异氰酸酯,开启挤出机抽真空开关,经双螺杆挤出机熔融、挤出和切割造粒,形成3-4mm的清防垢剂。

对比例一

本对比例提供了一种清防垢剂,与实施例一不同的是,解堵剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内。

本对比例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸30份、二乙烯三胺五乙酸5份、水杨酸15份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸25份、聚乙二醇200005份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为30:5:15,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为25:5。

对比例二

本对比例提供了一种清防垢剂,与实施例一不同的是,缓蚀剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内。

本对比例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸18份、二乙烯三胺五乙酸11份、水杨酸5份、n,n'-二邻甲苯基硫脲4份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸25份、聚乙二醇200005份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为18:11:5,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为4:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为25:5。

对比例三

本对比例提供了一种清防垢剂,与实施例一不同的是,缓释剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内。

本对比例提供了一种清防垢剂,包括如下重量份数的原料组分:n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸18份、二乙烯三胺五乙酸11份、水杨酸5份、n,n'-二邻甲苯基硫脲2份、碘化钾1份、钼酸钾1份、聚乳酸15份、聚乙二醇200005份和硬脂酸5份。

其中,解堵剂中n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸和水杨酸的重量比为18:11:5,缓蚀剂中n,n'-二邻甲苯基硫脲、碘化钾和钼酸钾的重量比为2:1:1,缓释剂中聚乳酸和聚乙二醇20000的重量比为15:5。

对比例一至三所提供的清防垢剂的制备方法与实施例一的制备方法相同。

实验例

对各实施例和对比例所提供的清防垢剂在注入水中的缓释性能,对不同堵塞物的除垢性能,对不同二价金属垢的阻垢性能和在注入水中的界面张力性能进行测试,测试结果如表1所示。

本发明实施例七所提供的清防垢剂在注入水中的缓释性能测试,如图1所示;对不同堵塞物的除垢性能测试,如图2所示;对不同二价金属垢的阻垢性能测试,如图3所示;在注入水中的界面张力性能测试,如图4所示。

表1测试结果

由表1中数据可知,本发明实施例一至七所提供的清防垢剂对碳酸钙和硫酸钙的溶解率达到95%以上,对三氧化二铁的溶解率达到85%以上;对硫酸钙的阻垢率达到90%以上,对碳酸钙和硫酸钡的阻垢率达到85%以上。

其中,实施例四至六所提供的清防垢剂可降低注入水的界面张力达3*10-3mn/m,这是由于稳定剂和增注剂与其它组分相互协同配合,能减少粘土微粒膨胀和运移,降低注入水界面张力和毛管阻力。

其中,实施例七至九所提供的清防垢剂在60℃下释放周期达到230天。增强剂和引发剂与缓蚀剂反应,对缓释剂进行改性,大大延缓清防垢剂有效成分释放周期,清防垢剂进入压裂裂缝内部,并在油井生产过程中缓慢释放有效成分,从而延长低渗透油田砂岩油藏压裂改造后裂缝内结垢周期,减缓压裂缝内结垢堵塞程度。

对比例一与实施例一相比,清防垢剂对碳酸钙和硫酸钙的溶解率明显下降,对氧化铁的溶解率有所下降,并且对碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡的阻垢率明显下降,说明了当解堵剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内时,不仅对堵塞物的溶解能力下降,尤其是对碳酸盐和硫酸盐的溶解能力下降,而且对二价金属离子的螯合作用下降,抑止堵塞物二次结垢作用减弱,导致对碳酸盐和硫酸盐的阻垢率降低。

对比例二与实施例一相比,清防垢剂对三氧化二铁的溶解率明显下降,说明了当缓蚀剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内时,缓蚀剂的各组分不能与其它原料组分形成良好的兼容性和配伍性,对三氧化二铁的溶解率降低,注入水的腐蚀速率上升。

对比例三与实施例一相比,清防垢剂在60℃下不具有缓释性,说明了当缓释剂的组分含量及配比不在本发明的保护范围之内时,清防垢剂的水溶速率上升,减小了清防垢剂的有效成分的释放周期,由于清防垢剂的有效成分在较短时间内释放出来,作用时间短,对堵塞物的溶解率和阻垢率都有所下降,并且对注入水的界面张力降低不明显。

综上可知,本发明提供的清防垢剂的有效成分通过长期缓慢释放于注入水中,具有清垢、防垢、缓蚀、粘土防膨胀和降低界面张力特性,从而高压欠注水井的降压增注,高效延缓并抑制投注初期水井上升压力趋势。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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