一种油井硅酸盐垢防垢剂制造技术

本发明专利技术公开了一种油井硅酸盐垢防垢剂。该防垢剂由组分Ａ、组分Ｂ和水按质量比１∶１∶２的比例复配而成，其中，组分Ａ是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分Ｂ为含有磷酸基团－ＰＯ（ＯＨ）↓［２］和羧酸基团－ＣＯＯＨ的膦基羧酸类化合物。本发明专利技术用于强碱三元复合驱区块采出井的防垢，能有效地阻止硅酸盐在泵、杆管等处的结垢，减少因垢作业次数，使采出井的检泵周期延长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田采油领域中一种防垢剂，尤其是一种用于三元复 合驱油井中硅酸盐垢的防垢剂。
技术介绍
目前，三元复合驱技术是大庆油田高含水后期进一步提高采收率 的重要手段。随着三元体系的注入，采出井硅酸盐结垢现象越来越严 重，普通的防垢剂对硅酸盐垢的防垢率很低，持续的结垢会导致卡泵、 断杆等现象发生，严重影响油田的正常生产和三元复合驱的整体经济 效益。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术提供一种油井硅酸盐垢防垢 剂。本专利技术用于三元复合驱油井的防垢，能有效地阻止硅酸盐结垢， 保证三元采出井的正常生产。本专利技术所采用的技术方案是该油井硅酸盐防垢剂由组分A、组 分B和水按质量比1: 1: 2的比例复配而成，其中，组分A是侧链带 有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分B为含有磷酸 基团一P0 (OH) 2和羧酸基团一C00H的膦基羧酸类化合物。其防垢剂原理是通过合成具有特定分子量的高分子螯合剂，通过物理吸附或化学反应包裹在晶核表面，将晶核由"硬粒子"变成"软离子"，阻止晶核的生长或导致晶核畸变生长，达到阻垢的目的；另 一方面螯合剂的官能团可以进攻Si02中略显正电性硅离子，相当于把硅离子螯合起来，阻止晶核的形成。合成A组分所需单体为丙烯酸、某种丙烯酸酯和带有磺酸基团的 丙烯衍生物，结构式如下3<formula>formula see original document page 4</formula>+CH^{^}—— ， R4为H或CH3、 CH2CH3， n等于2 10; Rs为 —t-afcH^或卞&amp;h ， m等于l 5; P为示踪基团。将所需单体和次亚磷酸钠按质量比100: l混合均匀后，滴加过硫酸铵，过硫酸铵的加入量为单体的1% (摩尔百分比)，在6(TC 90'C条件下，在溶液中聚合反应3-4小时即得组分A。 A的重均分子 量在1000 2000000时使用效果较好，在10000 150000之间效果更 好。上述方法中三种单体的质量比为1: 1: 1。合成B组分所需单体为亚磷酸二甲酯、马来酸二甲酯、丙烯酸甲酯，结构式如下-CH——COOCH3 ' H2C=g——COOCH3z H ^HC-COOCH3(CH30)2P——H 3将亚磷酸二甲酯和马来酸二甲酯按1: (1.03 1.07)摩尔比，在甲醇钠的催化下常温下反应成膦酰基琥珀酸四甲酯。此产物四甲酯不经精制，常温下每摩尔直接与l 1.07mol的丙烯酸甲酯反应5-7 小时。催化剂为溶于甲醇中的甲醇钠，甲醇钠浓度30%(质量百分比)。 甲醇的添加量按每制备lmolB加入0.6mo1甲醇计。生成的2-膦基丁 垸-1， 2， 4-三羧酸五甲酯于105 13(TC的温度范围内，酸性水解生 成B。将反应制备的A组分、B组分和水按l: 1: 2质量比配制得到三 元复合驱硅酸盐防垢剂SY-KD。本专利技术具有如下有益效果现有的垢防垢剂使用浓度高，在油田 地下水、温度、pH和矿化度等条件下对硅酸盐垢的防垢率较低，不4能满足三元复合驱采出井防垢要求。本专利技术涉及的硅酸盐垢防垢剂与 现有的防垢剂相比具有如下优点① 地层配伍性强，对地层的温度、矿化度、pH值适应范围大，适用的硅离子浓度为10 1500mg/L，地层温度为20 60°C，矿化度 为0 10000mg/L， pH范围为5 ll;② 使用浓度低，防垢效果好，在100mg/L时防垢率可达80%以上;③ 水溶解性能好，药剂温度在o'c以上不会结晶。附图说明图1硅酸盐垢防垢剂防垢率对浓度变化曲线； 图2硅酸盐防垢剂现场试验效果。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明实施例l、防垢剂腐蚀速率测定用游标卡尺测量标准N80钢片 尺寸并计算表面积。用脱脂棉擦拭，再用无水乙醇清洗后并浸泡脱水5min，取出试片立即用滤纸擦干，用冷风机吹干，放于干燥器中30min 后称重，精确至0.0001g。将试片固定浸没在500mL装有500mg/L防 垢剂溶液的广口瓶中，将广口瓶在45'C恒温水浴中放置7d。取出试 片，先用清水冲洗，再用毛刷轻轻刷洗后，然后用滤纸吸干放入无水 乙醇中浸泡5min，取出试片立即用滤纸擦干，用冷风机吹干，放于 干燥器中15min后称重，精确至0.0001g，腐蚀速率按下式计算。实 验结果见表l。式中-W—腐蚀速率，mm/a; Mi，M2—试验前、后试片质量，g; S—试片面积，cm2; t一浸泡时间，h; p—钢片密度，g/cm3。腐蚀速率法测防垢剂 表1样品油井防垢剂腐蚀速率(mm/a)TS-6011. 227TS-6050. 384SY-KD0. 0491JJA-21. 647AMDP0. 3964醒P1. 102实验表明由本专利技术配制的SY-KD的腐蚀速率最低，为 0. 0491腿/a(国家标准为小于0. 125腿/a)，其次是TS-605和AMDP， 腐蚀速率在0. 38mm/a左右。实施例2、防垢剂的防垢率测定分别在装有大庆盐水的广口瓶 中加入各项防垢剂，然后再向各瓶中加入氯化镁溶液、氯化钙溶液，摇匀后再加入硅酸钠溶液，使溶液中各种物质的浓度分别为防垢剂100mg/L、 Ca2+200mg/L、 Mg2+65mg/L、 Si4+500mg/L。盖紧瓶塞，混匀溶 液，将瓶中溶液在45。C恒温水浴中放置24h，取出后用原子吸收分光 光度计分别测试溶液中硅离子的浓度，防垢率E按下式计算，实验结 果见表2。<formula>formula see original document page 6</formula>式中￡—防垢率；C,一加防垢剂后混合溶液中硅离子浓度； C,—未加防垢剂混合溶液中硅离子浓度； C。一加入的硅离子浓度。油井硅酸盐垢防垢剂防垢率测定 表2<table>table see original document page 6</column></row><table>当防垢剂的浓度为100mg/L时，SY-KD在24h的防垢率是最高的，为81.8%。将SY-KD配成不同浓度，按照实施四的方法进行防垢率测 试，实验结果见表3和图1。防垢剂SY-KD浓度测定 <table>table see original document page 7</column></row><table>结果表明当防垢剂浓度达到500mg/L时，SY-KD的防垢率达到 97.4%。表明此时更多的基团和官能团包裹在晶核表面，充分阻止硅 酸盐的结垢。实施例3、本专利技术防垢剂SY-KD的三元油井现场防垢效果测试 大庆油田南5区块南5-10-P32井2008年l、 2、 3月连续三次因结垢 卡泵作业，杆管结垢严重，垢层厚度在lmm左右，平均检泵周期仅 21天，该井已经进入结垢期。取其杆管等部位垢样进行室内分析， 其硅酸盐垢平均含量为63. 6%、碳酸盐垢为平均含量31. 8%。2008年3月24日对南5-10-P32井采用防垢剂SY-KD进行防垢 加药，根据矿场试验情况，采用地面加药装置并根据油井产液速度按 一定排量将防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油井硅酸盐垢防垢剂，其特征在于：由组分Ａ、组分Ｂ和水按质量比１∶１∶２的比例复配而成，其中，组分Ａ是侧链带有羧酸、磺酸和羧酸酯官能团的三元无规共聚物，组分Ｂ为含有磷酸基团－ＰＯ（ＯＨ）↓［２］和羧酸基团－ＣＯＯＨ的膦基羧酸类化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤君，王鑫，王庆国，管公帅，傅海荣，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]