一种CO2驱油用缓蚀清垢剂及制备方法和使用方法技术

本发明专利技术提供了一种CO2驱油用缓蚀清垢剂及制备方法和使用方法，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉17‑21%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉1‑3%，异丙醇9‑13%，乙酸7‑11%，聚环氧琥珀酸钠11‑15%，OP‑10为3‑7%，喹啉季铵盐12‑16%，聚苯乙烯磺酸钠3‑7%，乙二胺四乙酸二钠5‑9%，二乙烯三胺五乙酸钠11‑15%，N‑十二烷基亚甲基双仲铵盐2‑6%，余量为水。克服现有的缓蚀剂和阻垢剂通常是具有单一的缓蚀防腐作用和阻垢作用，在高效防止油田水的结垢现象发生的同时，还能够有效地起到缓蚀作用，尤其对高钡锶离子地层水形成的钡锶垢具有较好的清垢作用。

【技术实现步骤摘要】
一种CO2驱油用缓蚀清垢剂及制备方法和使用方法
本专利技术属于油田水处理
，具体涉及一种CO2驱油用缓蚀清垢剂及制备方法和使用方法。
技术介绍
目前，我国新发现和已发现未动用原油储量70%以上均为低渗透油田和难采储量，这类油田经济有效开发难度大，原油采收率低。国内外现场实践证明，CO2驱油能够大幅度提高低渗透油田的采收率和难采储量的动用率，其中混相驱油能够提高原油采收率10%以上，非混相驱油能够提高原油采收率7%以上。对于鄂尔多斯盆地的低渗透、特低渗透甚至超低渗透油田在开展CO2驱前采用注水开发，由于地层水为CaCl2水型，平均矿化度高（≥80g/L），钙、镁、钡、锶成垢离子含量高（二价金属离子合计＞5000mg/L），前期注入水为Na2SO4水型，SO42-含量大于2000mg/L，水质不配伍，注水时就存在注不进、注水压力高等问题，当转入CO2驱时井下管柱和井口设施存在较高的腐蚀和结垢风险。一旦发生腐蚀或结垢，二者相互促进，使得管材腐蚀程度加剧，降低管柱强度和丝口连接处的密封性，油井就会发生断脱和泄漏影响正常生产，因此，对于高矿化度和高结垢趋势的低渗透油藏CO2驱油开发过程中，提供一种既具有防腐蚀又有清垢和阻垢功能的药剂是十分必要的。在油田开发中，针对油田井下管串腐蚀结垢问题通常有化学方法和物理方法。化学方法包括井口加注缓蚀阻垢剂、井下固体缓蚀阻垢棒、胶囊缓蚀阻垢剂；物理方法包括外加阴极保护、牺牲阳极保护、电磁防垢器、涂镀层材料防腐防垢技术。与物理方法相比，化学方法具有投资少，灵活性高，效果好等优点。目前，油田应用缓蚀剂和阻垢剂可以减缓井下油田垢的生成，但是缓蚀和阻垢剂只具有防腐和防垢作用，由于鄂尔多斯油田地层水中含有大量的钡锶成垢离子和阻垢效率受限问题，长期生产积累的垢块会加剧管柱垢下腐蚀，严重影响管柱的使用寿命和油田开采效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，在防腐防垢的同时实现对原有管柱上结的垢污进行清除，从而减缓井下管柱腐蚀和结垢，保证CO2驱油过程中正常生产。本专利技术的另一个目的是提供一种CO2驱油用缓蚀清垢剂的制备方法。本专利技术的另一个目的是提供一种CO2驱油用缓蚀清垢剂的使用方法。本专利技术提供的技术方案如下：一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉17-21%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉1-3%，异丙醇9-13%，乙酸7-11%，聚环氧琥珀酸钠11-15%，OP-10为3-7%，喹啉季铵盐12-16%，聚苯乙烯磺酸钠3-7%，乙二胺四乙酸二钠5-9%，二乙烯三胺五乙酸钠11-15%，N-十二烷基亚甲基双仲铵盐2-6%，余量为水。所述苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉由等摩尔量的苯甲酸硫脲基咪唑啉和亚磷酸二甲酯在乙醇中反应制备而成。所述苯甲酸硫脲基咪唑啉的制备方法包括以下步骤：步骤1）取n（苯甲酸）：n（四乙烯五胺）=1:1.2为原料，以二甲苯为携水剂，170℃反应3h第一次脱水，升温至220℃反应2h，230℃反应1h，240℃反应1h，得到苯甲酸咪唑啉；其中，二甲苯的质量占苯甲酸、四乙烯五胺和二甲苯的质量之和百分比为10%；步骤2）取n（苯甲酸咪唑啉）：n（硫脲）=1:1为原料，加入正辛醇，150℃反应2h，160反应1h得到苯甲硫脲基酸咪唑啉，其中，正辛醇的质量占苯甲酸咪唑啉、硫脲和正辛醇的质量之和百分比为5%。所述喹啉季铵盐的制备方法为：取n（喹啉）：n（氯化苄）=1：1为原料，升温至130℃反应8h，其中，氯化苄分三次加入，每次间隔30min，反应结束后降温至90℃搅拌，加入异丙醇混合均匀，得到喹啉季铵盐，其中异丙醇的加入量占喹啉季铵盐的质量百分比为30%。所述聚环氧琥珀酸钠的相对分子量为400-1500，固含量20-25%。所述聚苯乙烯磺酸钠的相对分子量为5万-10万，固含量≥40%。一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉18%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉2%，异丙醇11%，乙酸8%，聚环氧琥珀酸钠13%，OP-106%，喹啉季铵盐14%，聚苯乙烯磺酸钠7%，乙二胺四乙酸二钠8%，二乙烯三胺五乙酸钠12%，N-十二烷基亚甲基双仲铵盐2%，余量为水。一种CO2驱油用缓蚀清垢剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1）取配方量的苯甲酸硫脲基咪唑啉、苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉、异丙醇混合，加热溶解搅拌均匀，再加入配方量的水搅拌均匀，然后加入配方量的乙酸，搅拌后静置10-15min，之后将配方量的聚环氧琥珀酸钠加入并搅拌后静置30-40min，溶液变为橘红色透明溶液，静置12h以后变为暗红色透明溶液；步骤2）取配方量的OP-10加入到暗红色透明溶液中，搅拌后静置10-15min，加入配方量的喹啉季铵盐充分搅拌，搅拌均匀后加热至60-70℃，依次加入配方量的聚苯乙烯磺酸盐、乙二胺四乙酸二钠、二乙烯三胺五乙酸钠和N-十二烷基亚甲基双仲铵盐，恒温30-40分钟后自然冷却，即为CO2驱油用缓蚀清垢剂。一种CO2驱油用缓蚀清垢剂的使用方法，在注入水中加入质量浓度为200-300ppm的缓蚀清垢剂。本专利技术的有益效果是：缓蚀清垢垢剂中的苯甲酸咪唑啉及其磷酸酯作为主要缓蚀成分，咪唑啉类缓蚀剂通过分子吸附在金属管材表面形成了致密的缓蚀剂薄膜隔离，降低了阳极腐蚀速率，从而延长管材的在二氧化碳环境中的服役寿命；清垢是利用螯合剂和分散剂将成垢离子进行螯合反应和吸附分散，一部分将形成固体颗粒的垢转变成溶液水中的络合离子在溶液中稳定存在，一部分成垢离子被分散剂通过阴阳离子吸附分散在溶液中，通过二者的相互作用达到清垢目的。该缓蚀清垢垢剂是针对高矿化度高结垢趋势的低渗透油藏CO2驱油过程中发生的结垢腐蚀问题而研制的，为了克服现有的缓蚀剂和阻垢剂通常是具有单一的缓蚀防腐作用和阻垢作用，对于既有腐蚀又有结垢问题，单一的缓蚀剂或阻垢剂加注效果有限，同时加注需要考虑配伍性问题以及药剂之间干扰的问题，本专利技术所提供的缓蚀清垢剂，在高效防止油田水的结垢现象发生的同时，还能够有效地起到缓蚀作用，尤其对高钡锶离子地层水形成的钡锶垢具有较好的清垢作用。下面将做进一步详细说明。具体实施方式本专利技术提供了一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉17-21%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉1-3%，异丙醇9-13%，乙酸7-11%，聚环氧琥珀酸钠11-15%，OP-10为3-7%，喹啉季铵盐12-16%，聚苯乙烯磺酸钠3-7%，乙二胺四乙酸二钠5-9%，二乙烯三胺五乙酸钠11-15%，N-十二烷基亚甲基双仲铵盐2-6%，余量为水。实施例1：本实施例提供了一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉18%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉2%，异丙醇11%，乙酸8%，聚环氧琥珀酸钠13%，OP-10为6%，喹啉季铵盐14%，聚苯乙烯磺酸钠7%，乙二胺四乙酸二钠8%，二乙烯三胺五乙酸钠12%，N-十二烷基亚甲基双仲铵盐2%，余量为水。其中，所述苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉由等摩尔量的苯甲酸硫脲基咪唑啉和亚磷酸二甲酯在乙醇中反应制备而成。苯甲酸硫脲基咪唑啉的制备方法包括以下步骤：步骤1）取n（苯甲酸）：n（四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，其特征在于，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉17‑21%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉1‑3%，异丙醇9‑13%，乙酸7‑11%，聚环氧琥珀酸钠 11‑15%，OP‑10 为3‑7%，喹啉季铵盐12‑16%，聚苯乙烯磺酸钠3‑7%，乙二胺四乙酸二钠5‑9%，二乙烯三胺五乙酸钠11‑15%，N‑十二烷基亚甲基双仲铵盐2‑6%，余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，其特征在于，由以下重量百分比的物质组成：苯甲酸硫脲基咪唑啉17-21%，苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉1-3%，异丙醇9-13%，乙酸7-11%，聚环氧琥珀酸钠11-15%，OP-10为3-7%，喹啉季铵盐12-16%，聚苯乙烯磺酸钠3-7%，乙二胺四乙酸二钠5-9%，二乙烯三胺五乙酸钠11-15%，N-十二烷基亚甲基双仲铵盐2-6%，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，其特征在于：所述苯甲酸磷酸酯基硫脲基咪唑啉由等摩尔量的苯甲酸硫脲基咪唑啉和亚磷酸二甲酯在乙醇中反应制备而成。3.根据权利要求1或2所述的一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，其特征在于，所述苯甲酸硫脲基咪唑啉的制备方法包括以下步骤：步骤1）取n（苯甲酸）：n（四乙烯五胺）=1:1.2为原料，以二甲苯为携水剂，170℃反应3h第一次脱水，升温至220℃反应2h，230℃反应1h，240℃反应1h，得到苯甲酸咪唑啉；其中，二甲苯的质量占苯甲酸、四乙烯五胺和二甲苯的质量之和百分比为10%；步骤2）取n（苯甲酸咪唑啉）：n（硫脲）=1:1为原料，加入正辛醇，150℃反应2h，160反应1h得到苯甲硫脲基酸咪唑啉，其中，正辛醇的质量占苯甲酸咪唑啉、硫脲和正辛醇的质量之和百分比为5%。4.根据权利要求1所述的一种CO2驱油用缓蚀清垢剂，其特征在于，所述喹啉季铵盐的制备方法为：取n（喹啉）：n（氯化苄）=1：1为原料，升温至130℃反应8h，其中，氯化苄分三次加入，每次间隔30min，反应结束后降温至90℃搅拌，加入异丙醇混合均匀，得到喹啉季铵盐，其中异丙醇的加入量占喹啉季铵盐的质量百分比为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐泽玮，周佩，何淼，董俊，于淑珍，刘爱华，周志平，戚建晶，黄伟，李明星，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11