一种油田采用的环保活性清垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种油田采用的环保活性清垢剂及其制备方法，涉及油田解堵技术领域。本发明专利技术提供的活性清垢剂包括以下组分以质量分数计为：氨基三甲叉磷酸(ATMP)20～25份、羟基乙叉二磷酸30～35份、乙二胺四乙酸二钠40～45份、柠檬酸20～25份、生物复合酶5～10份、聚天冬氨酸30～35份、水解聚马来酸酐10～14份、二异丁基甲醇0.1～0.3份、直链十二烷基苯磺酸钠0.1～1份、若丁5～10份、乳酸甲酯8～12份、木质磺酸钠7～10份、2

【技术实现步骤摘要】
一种油田采用的环保活性清垢剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于油田开采领域，具体来讲，涉及一种应用于油水井的解堵剂。

技术介绍

[0002]注水开发方式已成为世界范围内各油田进行油田开发的主要手段之一。但随着注水开采的不断进行，油层原有的平衡被打破、注入水与地层配伍性问题、储层中微粒运移、原油重质组分析出，使得井筒内部、近井地带被碳酸钙、碳酸镁、原油沉淀物等无机垢、有机垢堵塞，导致注入压力升高，注水量下降，严重影响油井生产正常进行。
[0003]酸化解堵是解堵增注的重要措施之一。目前常规酸化主要使用土酸、氢氟酸等无机强酸。但在油田实际酸化施工中存在不可忽略的缺点：首先，盐酸、氢氟酸等工业酸存在很大的安全隐患、对环境危害大，是严格管控的化学品，并且运输难度较大。其次，这类酸液反应剧烈处理半径有限，解堵增注有效期短且消除原油析出有机沉淀物堵塞的能力有限，部分井酸化后井口降压、地层增注达不到要求，还会对储层造成二次伤害。三是在注水井进行不动管柱酸化解堵后，由于盐酸、氢氟酸比水密度大，酸液下沉至管柱底部形成残酸沉积，管柱长期被酸液浸泡导致腐蚀穿孔。除此之外，酸液为强腐蚀性液体，对井下密封件、配水器等精密工具也具有较严重的腐蚀损伤，缩短了使用寿命。
[0004]中国专利技术专利申请公开说明书CN110776892A公开了一种微乳液中性解堵剂，但是由于大量使用表面活性剂，虽然达到解堵效果，但是并没有解决环保问题。
[0005]因此需要一种环保型活性清垢剂，能够解决油水井由于有机垢、无机垢堵塞使得油田注水困难的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种具有缓速和螯合分散无机垢功能、环保无腐蚀、解堵效果明显的解堵剂组合物对油田注水管柱进行清洗除垢解卡、注水地层除垢解堵增注。本专利技术还提供油水井的解堵剂的制备方法，该解堵剂添加有阻垢成分在解堵的同时，还能防止垢沉积，延长作业有效期。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种油田采用的环保型活性清垢剂，其特征在于它由以下组分及重量份数制成：氨基三甲叉磷酸(ATMP)20～25份、羟基乙叉二磷酸30～35份、乙二胺四乙酸二钠40～45份、柠檬酸20～25份、生物复合酶5～10份、聚天冬氨酸30～35份、水解聚马来酸酐10～14份、二异丁基甲醇0.1～0.3份、直链十二烷基苯磺酸钠0.1～1份、若丁5～10份、乳酸甲酯8～12份、木质磺酸钠7～10份、2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮0.2～0.3份与去离子水；
[0008]将上述重量份数的组份制备成海上油田采用的环保活性解堵剂组合物的方法包括下述步骤：
[0009]a、将去离子水加热至60～70℃并置于水浴锅保持恒温备用。
[0010]b、将氨基三甲叉磷酸(ATMP)20～25份、羟基乙叉二磷酸30～35份、乙二胺四乙酸
二钠40～45份、柠檬酸20～25份、聚天冬氨酸30～35份、水解聚马来酸酐10～14份都通过研磨机破碎，得到通过20目的各成分粉末并依次加入进行混合，通过搅拌获得解堵剂主要成分的混合粉末A；
[0011]c、将直链十二烷基苯磺酸钠0.1～1份、若丁5～10份、木质磺酸钠7～10份都通过研磨机破碎，得到通过20目的各成分粉末并依次加入进行混合，通过搅拌获得具有缓蚀、络合作用的混合粉末B；
[0012]d、将乳酸甲酯8～12份、二异丁基甲醇0.1～0.3份都通过研磨机破碎，得到通过20目的各成分粉末并依次加入进行混合，通过搅拌获得具有增溶、消泡的混合粉末C；
[0013]e、在混合粉末A中依次添加混合粉末B、混合粉末C、生物复合酶、2
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甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮0.2～0.3份，同时不断加入去离子水形成混合液，保持温度在30～40℃并在差速贴壁高速搅拌下混合形成活性清垢剂；
[0014]2、根据权利要求1所述的活性清垢剂，其特征在于，所述生物复合酶的组分为质量比为10:10:20:10:3的脂肪酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、蛋白质复合酶和淀粉酶；
[0015]3、根据权利要求1所述的活性清垢剂的制备方法，其特征在于，形成混合液时每加入一种混合粉末搅拌20～30min，待所有成分加入结束后搅拌30min，转速为200～300rpm。
[0016]4、根据权利要求1所述的活性清垢剂的制备方法，其特征在于，所述聚天冬氨酸的分子量都在10000～20000之间。
[0017]本专利技术各组分的主要作用和应用机理如下：
[0018]1.氨基三甲叉磷酸(ATMP)：是一种易溶于水、易于运输、耐温性好、稳定性好的有机磷酸螯合剂，可与水中钙、铁、铜、铝等多种金属离子螯合形成稳定六元环螯合物，并分散于水中。ATMP在水中生成的长链还可以吸附于碳酸钙晶粒上与碳酸根离子发生置换发应从而抑制碳酸钙晶体的进一步生长。由于其对碳酸钙晶体生长的抑制干扰作用使晶体在生长过程中被扭曲，水垢便变成了疏松、分散的软垢。因此，氨基三甲叉磷酸不仅能在水中与钙、镁等金属离子形成络合物，还能和已形成的碳酸钙晶体中的钙离子进行表面螯合使使碳酸钙的晶体结构发生畸变从而达到阻垢的作用。研究发现，ATMP可以在较少浓度下达到与更大浓度下其他有机磷酸螯合剂螯合金属离子的作用。除此之外，ATMP对生态环境影响不大，属于环保型螯合剂。同时，ATMP在浓度较高时，具有良好的缓蚀效果。
[0019]2.羟基乙叉二磷酸(HEDP)：是一种易溶于水、重要的有机磷酸类螯合剂、阻垢剂。HEDP分子中的两个带负电的磷酸根基团与碳酸钙表面发生静电作用从而抑制碳酸钙垢的生长。HEDP不仅对钙离子有优异的螯合能力，对镁、锌等金属离子亦是如此。研究发现，本清垢剂采用羟基乙叉二磷酸与氨基三甲叉磷酸3:2比例复配，两者产生协同作用，此时阻垢效果最佳。同时，HEDP在高温下(低于250℃)化学稳定性好，仍然能发挥缓蚀阻垢作用。HEDP不仅能阻垢还能防腐，由于后续聚天冬氨酸生物降解在管柱和油层中生产二氧化碳对管柱造成腐蚀，HEDP便可在该情况下作为防腐剂阻止铁、不锈钢设备被腐蚀。除此之外，HEDP具有原料易获得、合成工艺简单、无毒无污染的优点。
[0020]3.乙二胺四乙酸二钠(EDTA
‑
2Na)：是本清垢剂中的络合剂、生物稳定剂存在。乙二胺四乙酸二钠拥有六个配位原子，配位原子与金属离子形成配位键，形成复杂的环状螯合物从而清除钙离子、镁离子等金属离子无机垢，抑制金属离子沉淀的生成。与此同时，乙二胺四乙酸二钠中的阴离子基团也可与金属阳离子结合形成环状络合物，以溶解金属沉淀
物。乙二胺四乙酸二钠作为生物稳定剂保持本清垢剂中生物酶活性，该含量过小会导致生物酶不稳定而失效。
[0021]4.柠檬酸：是一种天然有机酸，其对金属的腐蚀性小、安全系数高。柠檬酸是铁离子稳定剂、生物酶稳定剂。其可以与Fe3+形成可溶络合物从而溶解油管内壁生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田采用的环保型活性清垢剂及其制备方法，其特征在于它由以下组分及重量份数制成：氨基三甲叉磷酸(ATMP)20～25份、羟基乙叉二磷酸30～35份、乙二胺四乙酸二钠40～45份、柠檬酸20～25份、生物复合酶5～10份、聚天冬氨酸30～35份、水解聚马来酸酐10～14份、二异丁基甲醇0.1～0.3份、直链十二烷基苯磺酸钠0.1～1份、若丁5～10份、乳酸甲酯8～12份、木质磺酸钠7～10份、2
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甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮0.2～0.3份与去离子水；其制备方法包含以下步骤：a、将去离子水加热至60～70℃并置于水浴锅保持恒温备用；b、将氨基三甲叉磷酸(ATMP)20～25份、羟基乙叉二磷酸30～35份、乙二胺四乙酸二钠40～45份、柠檬酸20～25份、聚天冬氨酸30～35份、水解聚马来酸酐10～14份都通过研磨机破碎，得到通过20目的各成分粉末并依次加入进行混合，通过搅拌获得解堵剂主要成分的混合粉末A；c、将直链十二烷基苯磺酸钠0.1～1份、若丁5～10份、木质磺酸钠7～10份都通过研磨机破碎，得到通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李年银，张海燕，王嘉羽，朱世杰，冯文涛，余佳杰，王元，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：