一种高效油井清蜡剂的制作方法

文档序号:17944808发布日期:2019-06-18 23:29阅读:529来源:国知局

本发明属于油田开采技术领域,具体涉及一种高效油井清蜡剂。



背景技术:

原油中都含有一定的蜡,蜡在地层中通常以溶解状态存在。然而,在原油开采过程中,温度和压力是不断降低的,当温度和压力降低到某一数值时,原油中溶解的蜡便开始析出。随着压力、温度的继续降低以及轻质组分的不断溢出,原油中的蜡便不断析出,结晶、长大、聚集,并在抽油杆表面和油管内壁上沉积。

油井管柱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,造成泵效下降、油井产液量下降,抽油杆会因过载(上行负荷和下行阻力增大)而折断、油井回压升高、并由此引起抽油机功耗加大及故障率上升等问题。石蜡沉积问题已成为石油开采、集输过程中的一个重要问题。全世界每年因石蜡沉积所造成的经济损失和用于石蜡沉积控制的费用高达几十亿美元。为确保原油开采和集输的顺利进行,结蜡的油井需进行清防蜡。油田清防蜡主要以清蜡为主,以防蜡为辅,清洗结蜡的方法主要有机械处理法、热油或蒸汽热洗法。

用化学方法对油井进行清蜡和防蜡是目前油田应用比较广泛的方法。通常将药剂从油套环空中加入或通过空心抽油杆加入,不会影响油井的正常生产和其他作业。除可以起到清防蜡效果外,使用某些药剂还可以起到降凝、降粘、解堵的作用。

目前油井常用的清蜡方法有机械清蜡、热力清蜡以及化学清蜡等。其中化学方法对油井进行清蜡和防蜡是目前油田应用比较广泛的方法,通常是将药剂从油套环中加入或通过空心抽杆加入,不会影响油井的正常生产和其他作业。常用的化学清蜡剂主要有油基清蜡剂和水基清蜡剂两大类,这两大类中大都数都是含有毒cs2,以及较高的s、n、o,另外,这些物质当中由于含有大量硫、氯,在原油的加工过程中会产生严重的腐蚀,这会使得炼油工艺中所采用的催化剂有毒,且价格高,有污染废液,使其使用受到限制。

除了化学清蜡剂以外,目前市场上的清蜡剂产品一般由溶蜡性能较好的混苯或粗苯构成,虽然溶蜡效果较好,但是其中的混苯或粗苯有强烈的刺激性气味,对人体危害较大,另外制作工艺中大多采用高分子化学表面活性剂,残留物会污染环境。油溶型清防蜡剂的优点是:对原油适应性较强;溶蜡速度快,加入油井后见效快;产品凝固点低,在冬季使用也很方便。其缺点是:相对密度小,对含水高的油并不太合适,燃点低,易着火,使用时必须有严格防火措施。水溶型清防蜡剂的优点相对密度较大,对高含水油井应用效果较好;使用安全,无着火危险。其缺点是加入油井见效速度较慢;虽然现在水基清防蜡剂的凝固点可以达到-20℃,但在严寒的冬季使用,其流动性很差。乳液型清防蜡剂具有油溶型清防蜡剂溶蜡速度快的优点,由于这种清防蜡剂其携液的外相是水,因而又像水溶型清防蜡剂那样使用安全,不易着火且相对密度较大,但这种清防蜡剂在制备和贮存时必须稳定,同时制备和使用时间条件要求较高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对目前常用油井清蜡剂低温流动性差,清蜡速度慢,往往致过流面积减小、油管蜡堵的问题,提供一种高效油井清蜡剂。

为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:

一种高效油井清蜡剂,包括如下组分:8~14份石油醚、6~10份异戊醇、5~8份环己烷、25~45份复合清蜡基料、4~8份复合辅料。

所述复合清蜡基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)于30~55℃,按质量比5:8~14:1取硅藻土、试剂a、脂肪醇聚氧乙烯醚混合搅拌,升温至70~90℃,保温,减压蒸发,得预处理硅藻土,按质量比5~8:1:3:1取环氧树脂、丁腈橡胶、滑石粉、球磨介质混合,按球料质量比20~30:1加入氧化锆球磨珠混合球磨,得球磨料,取球磨料按质量比7~12:1:5加入添加剂、预处理硅藻土混合搅拌,得基料;

(2)按质量比12~20:1:8取基料、卵磷脂、试剂b混合,于30~45℃,搅拌,保温,得混合料,取混合料按质量比20~30:3:1加入三甲基氯硅烷、柠檬酸钠混合,微波处理,即得复合清蜡基料。

所述步骤(1)中的试剂a:按质量比1:10~16:0.6取硅烷偶联剂kh-560、乙醇溶液、微晶纤维素混合,即得试剂a。

所述步骤(1)中的球磨介质:按质量比6:2~5取丙酮、无水乙醇混合,即得球磨介质。

所述步骤(1)中的添加剂:按质量比1:2~5:1取邻苯二甲酸二丁酯、桐油、三聚磷酸铝混合,即得添加剂。

所述步骤(2)中的试剂b:按质量比4~8:15取巯基乙醇、乙醇溶液混合,即得试剂b。

所述复合辅料的制备:按重量份数计,取8~14份渗透成膜剂、10~20份十二醇、1~4份聚烯丙胺、10~15份发酵处理料、2~5份助剂、3~7份亚硝酸钠,先27~35℃,取十二醇、聚烯丙胺混合搅拌,升温至40~55℃,加入渗透成膜剂、发酵处理料、助剂、亚硝酸钠于反应釜混合搅拌,通入二氧化碳气体,升压,保温保压处理,即得复合辅料。

所述渗透成膜剂:于28~40℃,按质量比3:1:12~20取二异丙醇胺、仲烷基磺酸钠、甲醇混合,通入氮气保护,搅拌,得混合物,取丙烯酸甲酯按质量比1:20~35滴入混合物中,控制滴加时间,于60~80℃旋转蒸发,得蒸发料,取蒸发料按质量比30~50:5:1~4:7加入对甲苯磺酸、三羟甲基丙烷、苯基氯化硒混合,通入氮气保护,于70~85℃,震荡混合,即得渗透成膜剂。

所述助剂:按质量比4:1~3取亚麻油、硬脂酸酰胺混合,即得助剂。

所述发酵处理料:按质量份数计,取6~10份蚯蚓粪、5~8份葡萄皮、7~12份啤酒糟、0.1~0.4份nah2po4、1~4份保加利亚乳杆菌粉、3~7份酪素、300~500份水混合,于28~32℃,震荡摇床发酵培养,灭菌,过滤,收集滤液,即得发酵料。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明以二异丙醇胺、丙烯酸甲酯等原料形成酯化产物,再将三羟甲基丙烷作为核分子,并引入巯基乙醇等亲水成分相配合,能够在其中产生氢键作用,形成水保护膜,增加对油蜡的水化和润滑性能,提高蜡质分散效果,同时利用制备过程中所形成的空穴结构与复合清蜡基料、复合辅料等成分间进行缠结,增加使用时对蜡质的亲和作用效果,提高清蜡时的作用效果,添加的柠檬酸钠所含有机基团能使其很好地分散在油相中,增加微乳液密度,提高注入效率,并使得本清蜡剂体系使用时更加稳定,另外,可结合卵磷脂的乳化作用,使得油水相不易分离,加快对油蜡表面的进一步渗透、润湿使得剥离速度加快,能够在较低温度下,增加溶蜡速率,达到高效溶蜡、避免蜡堵的目的;

(2)本发明在渗透成膜剂添加苯基氯化硒,可在较低温度下与油井中的金属离子发生反应,生成金属硒化物,配合多种渗透成分作用过程中,能够在部分阻塞的油井处,纵向形成含有金属硒化物的薄膜,起到插层作用,配合后续表面活化及降粘作用,可减少该处蜡质之间的堆挤,提高低温流动性能,提高本清蜡剂的清蜡速度,避免出现过流面积减小、油管蜡堵的问题,并且,添加的磷脂具有良好的乳化作用,使得组分中的极性基团可伸展到蜡质中,起到乳化分散作用,且磷脂分子带有较多负电荷,能够致使局部电荷不平衡,相互排斥作用,起到破坏油井中蜡质堆积形成的堵塞结构,从而提高疏通效果,另外,添加三甲基氯硅烷又可配合具有双亲型分子结构的卵磷脂,形成有机硅-磷脂双层润滑结构,提高清蜡效果,另外,添加的桐油、亚麻油等与蜡的结构部分相似的物质,通过相互间的亲和性,能够在有机溶剂的作用下,有助于本清蜡剂对蜡层的扩散及侵入,使得蜡层分子堆积结构破坏,加强其它组分的渗透、扩散、降粘作用,致使蜡层分解成小片,加强溶蜡的效果,从而提供破坏蜡质堆积结构及清蜡的效果,避免出现过流面积减小、油管蜡堵的问题,达到高效清蜡的效果。

具体实施方式

试剂a:按质量比1:10~16:0.6取硅烷偶联剂kh-560、体积分数为为70%的乙醇溶液、微晶纤维素混合,即得试剂a。

试剂b:按质量比4~8:15取巯基乙醇、体积分数为70%的乙醇溶液混合,即得试剂b。

球磨介质:按质量比6:2~5取丙酮、无水乙醇混合,即得球磨介质。

添加剂:按质量比1:2~5:1取邻苯二甲酸二丁酯、桐油、三聚磷酸铝混合,即得添加剂。

渗透成膜剂:于28~40℃,按质量比3:1:12~20取二异丙醇胺、仲烷基磺酸钠、甲醇于反应釜混合,通入氮气保护,以350~550r/min搅拌30~50min,得混合物,取丙烯酸甲酯按质量比1:20~35滴入混合物中,控制滴加时间20~40min,于60~80℃旋转蒸发,得蒸发料,取蒸发料按质量比30~50:5:1~4:7加入对甲苯磺酸、三羟甲基丙烷、苯基氯化硒混合,通入氮气保护,于70~85℃,以200~250r/min震荡混合18~24h,即得渗透成膜剂。

助剂:按质量比4:1~3取亚麻油、硬脂酸酰胺混合,即得助剂。

发酵处理料:按质量份数计,取6~10份蚯蚓粪、5~8份葡萄皮、7~12份啤酒糟、0.1~0.4份nah2po4、1~4份保加利亚乳杆菌粉、3~7份酪素、300~500份水混合,于28~32℃,以180~220r/min震荡摇床发酵培养3~5天,于100~110℃保温灭菌12~20min,过滤,收集滤液,即得发酵料。

复合清蜡基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)于30~55℃,按质量比5:8~14:1取硅藻土、试剂a、脂肪醇聚氧乙烯醚于反应釜混合,以500~800r/min磁力搅拌40~60min,升温至70~90℃保温1~3h,减压蒸发至原体积的20~35%,得预处理硅藻土,按质量比5~8:1:3:1取环氧树脂、丁腈橡胶、滑石粉、球磨介质于球磨罐混合,按球料质量比20~30:1加入氧化锆球磨珠混合,以350~550r/min球磨1~3h,得球磨料,取球磨料按质量比7~12:1:5加入添加剂、预处理硅藻土混合,以800~1200r/min磁力搅拌35~60min,得基料;

(2)按质量比12~20:1:8取基料、卵磷脂、试剂b混合,于30~45℃,以500~800r/min磁力搅拌40~60min,保温20~45min,得混合料,取混合料按质量比20~30:3:1加入三甲基氯硅烷、柠檬酸钠混合,于300w微波处理2~4min,即得复合清蜡基料。

复合辅料的制备:按重量份数计,依次取8~14份渗透成膜剂、10~20份十二醇、1~4份聚烯丙胺、10~15份发酵处理料、2~5份助剂、3~7份亚硝酸钠,先27~35℃,取十二醇、聚烯丙胺混合搅拌,升温至40~55℃,加入渗透成膜剂、发酵处理料、助剂、亚硝酸钠于反应釜混合搅拌,通入二氧化碳气体,升压,保温保压处理,即得复合辅料。

一种高效油井清蜡剂,按质量份数计,包括如下组分:8~14份石油醚、6~10份异戊醇、5~8份环己烷、25~45份复合清蜡基料、4~8份复合辅料。

试剂a:按质量比1:10:0.6取硅烷偶联剂kh-560、体积分数为为70%的乙醇溶液、微晶纤维素混合,即得试剂a。

试剂b:按质量比4:15取巯基乙醇、体积分数为70%的乙醇溶液混合,即得试剂b。

球磨介质:按质量比6:2取丙酮、无水乙醇混合,即得球磨介质。

添加剂:按质量比1:2:1取邻苯二甲酸二丁酯、桐油、三聚磷酸铝混合,即得添加剂。

渗透成膜剂:于28℃,按质量比3:1:12取二异丙醇胺、仲烷基磺酸钠、甲醇于反应釜混合,通入氮气保护,以350r/min搅拌30min,得混合物,取丙烯酸甲酯按质量比1:20滴入混合物中,控制滴加时间20min,于60℃旋转蒸发,得蒸发料,取蒸发料按质量比30:5:1:7加入对甲苯磺酸、三羟甲基丙烷、苯基氯化硒混合,通入氮气保护,于70℃,以200r/min震荡混合18h,即得渗透成膜剂。

助剂:按质量比4:1取亚麻油、硬脂酸酰胺混合,即得助剂。

发酵处理料:按质量份数计,取6份蚯蚓粪、5份葡萄皮、7份啤酒糟、0.1份nah2po4、1份保加利亚乳杆菌粉、3份酪素、300份水混合,于28℃,以180r/min震荡摇床发酵培养3天,于100℃保温灭菌12min,过滤,收集滤液,即得发酵料。

复合清蜡基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)于30℃,按质量比5:8:1取硅藻土、试剂a、脂肪醇聚氧乙烯醚于反应釜混合,以500r/min磁力搅拌40min,升温至70℃保温1h,减压蒸发至原体积的20%,得预处理硅藻土,按质量比5:1:3:1取环氧树脂、丁腈橡胶、滑石粉、球磨介质于球磨罐混合,按球料质量比20:1加入氧化锆球磨珠混合,以350r/min球磨1h,得球磨料,取球磨料按质量比7:1:5加入添加剂、预处理硅藻土混合,以800r/min磁力搅拌35min,得基料;

(2)按质量比12:1:8取基料、卵磷脂、试剂b混合,于30℃,以500r/min磁力搅拌40min,保温20min,得混合料,取混合料按质量比20:3:1加入三甲基氯硅烷、柠檬酸钠混合,于300w微波处理2min,即得复合清蜡基料。

复合辅料的制备:按重量份数计,依次取8份渗透成膜剂、10份十二醇、1份聚烯丙胺、10份发酵处理料、2份助剂、3份亚硝酸钠,先27℃,取十二醇、聚烯丙胺混合搅拌,升温至40℃,加入渗透成膜剂、发酵处理料、助剂、亚硝酸钠于反应釜混合搅拌,通入二氧化碳气体,升压,保温保压处理,即得复合辅料。

一种高效油井清蜡剂,按质量份数计,包括如下组分:8份石油醚、6份异戊醇、5份环己烷、25份复合清蜡基料、4份复合辅料。

试剂a:按质量比1:13:0.6取硅烷偶联剂kh-560、体积分数为为70%的乙醇溶液、微晶纤维素混合,即得试剂a。

试剂b:按质量比6:15取巯基乙醇、体积分数为70%的乙醇溶液混合,即得试剂b。

球磨介质:按质量比6:3取丙酮、无水乙醇混合,即得球磨介质。

添加剂:按质量比1:4:1取邻苯二甲酸二丁酯、桐油、三聚磷酸铝混合,即得添加剂。

渗透成膜剂:于34℃,按质量比3:1:16取二异丙醇胺、仲烷基磺酸钠、甲醇于反应釜混合,通入氮气保护,以450r/min搅拌40min,得混合物,取丙烯酸甲酯按质量比1:25滴入混合物中,控制滴加时间30min,于70℃旋转蒸发,得蒸发料,取蒸发料按质量比40:5:3:7加入对甲苯磺酸、三羟甲基丙烷、苯基氯化硒混合,通入氮气保护,于75℃,以225r/min震荡混合21h,即得渗透成膜剂。

助剂:按质量比4:2取亚麻油、硬脂酸酰胺混合,即得助剂。

发酵处理料:按质量份数计,取8份蚯蚓粪、7份葡萄皮、9份啤酒糟、0.3份nah2po4、3份保加利亚乳杆菌粉、5份酪素、400份水混合,于30℃,以200r/min震荡摇床发酵培养4天,于105℃保温灭菌16min,过滤,收集滤液,即得发酵料。

复合清蜡基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)于40℃,按质量比5:11:1取硅藻土、试剂a、脂肪醇聚氧乙烯醚于反应釜混合,以650r/min磁力搅拌50min,升温至80℃保温2h,减压蒸发至原体积的30%,得预处理硅藻土,按质量比7:1:3:1取环氧树脂、丁腈橡胶、滑石粉、球磨介质于球磨罐混合,按球料质量比25:1加入氧化锆球磨珠混合,以450r/min球磨2h,得球磨料,取球磨料按质量比10:1:5加入添加剂、预处理硅藻土混合,以1000r/min磁力搅拌50min,得基料;

(2)按质量比16:1:8取基料、卵磷脂、试剂b混合,于40℃,以650r/min磁力搅拌50min,保温30min,得混合料,取混合料按质量比25:3:1加入三甲基氯硅烷、柠檬酸钠混合,于300w微波处理3min,即得复合清蜡基料。

复合辅料的制备:按重量份数计,依次取11份渗透成膜剂、15份十二醇、3份聚烯丙胺、12份发酵处理料、4份助剂、5份亚硝酸钠,先31℃,取十二醇、聚烯丙胺混合搅拌,升温至50℃,加入渗透成膜剂、发酵处理料、助剂、亚硝酸钠于反应釜混合搅拌,通入二氧化碳气体,升压,保温保压处理,即得复合辅料。

一种高效油井清蜡剂,按质量份数计,包括如下组分:11份石油醚、8份异戊醇、6份环己烷、35份复合清蜡基料、6份复合辅料。

试剂a:按质量比1:16:0.6取硅烷偶联剂kh-560、体积分数为为70%的乙醇溶液、微晶纤维素混合,即得试剂a。

试剂b:按质量比8:15取巯基乙醇、体积分数为70%的乙醇溶液混合,即得试剂b。

球磨介质:按质量比6:5取丙酮、无水乙醇混合,即得球磨介质。

添加剂:按质量比1:5:1取邻苯二甲酸二丁酯、桐油、三聚磷酸铝混合,即得添加剂。

渗透成膜剂:于40℃,按质量比3:1:20取二异丙醇胺、仲烷基磺酸钠、甲醇于反应釜混合,通入氮气保护,以550r/min搅拌50min,得混合物,取丙烯酸甲酯按质量比1:35滴入混合物中,控制滴加时间40min,于80℃旋转蒸发,得蒸发料,取蒸发料按质量比50:5:4:7加入对甲苯磺酸、三羟甲基丙烷、苯基氯化硒混合,通入氮气保护,于85℃,以250r/min震荡混合24h,即得渗透成膜剂。

助剂:按质量比4:3取亚麻油、硬脂酸酰胺混合,即得助剂。

发酵处理料:按质量份数计,取10份蚯蚓粪、8份葡萄皮、12份啤酒糟、0.4份nah2po4、4份保加利亚乳杆菌粉、7份酪素、500份水混合,于32℃,以220r/min震荡摇床发酵培养5天,于110℃保温灭菌20min,过滤,收集滤液,即得发酵料。

复合清蜡基料的制备方法,包括如下步骤:

(1)于55℃,按质量比5:14:1取硅藻土、试剂a、脂肪醇聚氧乙烯醚于反应釜混合,以800r/min磁力搅拌60min,升温至90℃保温3h,减压蒸发至原体积的35%,得预处理硅藻土,按质量比8:1:3:1取环氧树脂、丁腈橡胶、滑石粉、球磨介质于球磨罐混合,按球料质量比30:1加入氧化锆球磨珠混合,以550r/min球磨3h,得球磨料,取球磨料按质量比12:1:5加入添加剂、预处理硅藻土混合,以1200r/min磁力搅拌60min,得基料;

(2)按质量比20:1:8取基料、卵磷脂、试剂b混合,于45℃,以800r/min磁力搅拌60min,保温45min,得混合料,取混合料按质量比30:3:1加入三甲基氯硅烷、柠檬酸钠混合,于300w微波处理4min,即得复合清蜡基料。

复合辅料的制备:按重量份数计,依次取14份渗透成膜剂、20份十二醇、4份聚烯丙胺、15份发酵处理料、5份助剂、7份亚硝酸钠,先35℃,取十二醇、聚烯丙胺混合搅拌,升温至55℃,加入渗透成膜剂、发酵处理料、助剂、亚硝酸钠于反应釜混合搅拌,通入二氧化碳气体,升压,保温保压处理,即得复合辅料。

一种高效油井清蜡剂,按质量份数计,包括如下组分:14份石油醚、10份异戊醇、8份环己烷、45份复合清蜡基料、8份复合辅料。

对比例1:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合清蜡基料。

对比例2:与实施例1的制备方法基本相同,唯有不同的是缺少复合辅料。

对比例3:无锡市某公司生产的高效油井清蜡剂。

将实施例与对比例所得高效油井清蜡剂按照qsy158-2007、sy/t6300-1997进行测试,测试结果如表1所示:

表1:

综合上述,本发明所得的高效油井清蜡剂溶蜡速率较快,清蜡效果较好,相比于市售产品效果更好,值得大力推广。

以上所述仅为本发明的较佳方式,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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