油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物及其制备方法技术方案

技术编号:10819708 阅读:145 留言:0更新日期:2014-12-26 00:44
一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物,由下述原料制成:聚酸酐40~50份、葡萄糖乙酸胺20~24份、乙二烯三胺五乙酸钠3~5份、羟基乙酸钠4~6份、磺化琥珀酸二己酯钠10~13份、羟基丁二酸钠8~12份、六次甲基四胺5~7份、对羟基磺酸钠16~19份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4~6份、氨基酸钠5~7份、聚乙二醇4~6份、乳酸乙脂5~7份、过氧化氢叔丁基3~7份、双乙二醇月桂酸酯0.1~0.3份与水60~70份。该阻锶钡垢剂具有良好的络合、低限制及晶格畸变作用,能有效地限制硫酸钡垢和硫酸锶垢的形成;本发明专利技术不含磷,生物可降解性好,不会造成环境积累污染水体;同时减少储层伤害,解决油田集输系统和采油设备结垢和腐蚀技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物,用于解决油田地层采油注水系统钡锶垢的结垢和防腐问题,本专利技术还涉及油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物的制备方法。
技术介绍
第一、油田采油注水系统开发中的防垢现状1、目前,国内外关于注水开采油田结垢伤害的研究已经有许多新的进展,主要体现在三个方面,即油田结垢伤害形成机理研究、结垢趋势预测技术的开发研究和防垢对策的研究。 2、目前广泛使用的磷系缓蚀阻垢剂、聚丙烯酸等聚合物和共聚物,虽然曾经使水处理技术取得了突破性进展。但是,由于它们或者会导致水体富营养化,或者具有高度的非生物降解性,因此属于环境不可接受的污染物。随着绿色化学革命的兴起,可生物降解性已成为水处理剂的最重要的评价指标,水处理剂正面临着更新换代的严峻挑战,所以开发无磷、非氮、可生物降解性好、阻垢性能优异、适用于高碱、高硬水质等绿色阻垢剂,是油田采油注水系统水处理剂开发研究的方向。 3、对国内外有代表性的大油田进行调研发现,油田开采注水的结垢现状非常严重。其中大庆油田、中原油田、江苏油田、吉林油田以碳酸盐为主,长庆油田、华北油田等以硫酸盐结垢为主。这些油田的结垢现象给油层造成了严重的结垢伤害,使得采收率降低、注水井作业周期的缩短、设备的磨损或垢下腐蚀、管道报废等严重影响油田的正常生产和开发效益。 4、国内外油田注水开采中,成垢离子种类、成垢物特征以及结垢形成的部位均有相似之处和共同特征。成垢物均为碳酸盐垢、硫酸盐垢、磷酸盐垢、氟化物、有机物和无机物的结晶体等,尤其是一些国外油田使用海水作为注入水时硫酸盐结垢的现象表现的更为严重;近井底地带、套管、油管、采油装置、抽油杆、原油收集和处理系统、热交换装置、井下设备的部位都是结垢伤害的重灾区。 5、成垢离子含量、水的配伍性、温度、压力等是导致油田结垢的重要因素之一。 第二、油田水处理阻钡锶垢研究意义国内外的许多油田在注水开采中,都不同程度地被结垢伤害所困扰。尤其在采油开发进入中、后期阶段,随着石油注水量的增加,结垢问题变得更加普遍和严重。由于油田水结垢导致油层伤害,油水的井筒和地面管线阻流、设备损坏,采油设备和地面集输系统堵塞,从而过早地出现油井、设备报废等现象。这些问题的产生,大大提高了采油成本,严重影响油气的正常生产。 由于油田地层结垢问题给石油开采造成了极大的经济损失,从而引起了人们的高度重视,并将防垢、除垢作为解决油田结垢问题的重点加以研究。然而,由于结垢问题的复杂性、成垢物理化学条件的多变性、成垢场所的特殊性等众多因素的制约,目前所能采用的一些技术措施只能使结垢现状得到缓解,尚不能从根本上得以解决。因此,深入系统的研究储层和设备与管线上结垢物的形成规律,找出合适的防垢、除垢方案具有重要的现实意义。 其中阻垢剂的研发,特别是针对非常难溶的硫酸钡、硫酸锶垢的阻垢剂的研究与开发,成为解决油田水防垢问题的重要措施之一,尤其是无磷的绿色缓蚀阻垢剂的开发和研究更是人们当前关注的重点。 第三、油田采油注水系统钡锶结垢成因(I)研究区储层岩石中的钡锶的含量远远高于沉积岩元素丰度,呈现高度富集的特征。 (2)在油田环境中,水与周围介质间存在吸附作用与离子交换作用、氧化作用、地层水对储层岩石的溶解与溶滤作用、扩散作用以及生物地球化学作用等多种因素,导致岩石中的钡、锶等微量元素由岩石迁移至水中。这是油田水中的Ba2+、Sr2+等含量高于油田地层水圈数十到数万倍,呈现出极高浓度富集的主要原因。 (3)影响水中离子迁移强度的因素很多。其中最重要的是元素自身属性与地层水的活动程度。油田水中成垢离子的平均迁移强度有以下规律:K Sr2+ > K Ba2+ >K Ca2+,说明油田混合水中Sr2+的平均迁移强度最大,Ba2+次之,Ca2+的迁移强度最小。 (4)油田水中成垢物总的沉淀形成的顺序为:BaS04 — SrCO3—CaCO3 — BaCO3 — SrSO4 — CaSO4。因此,成垢物从注水井到采油井间的分布特征为:注水井附近以BaSO4、SrCO3垢为主;随着注入水继续向前推移,同时逐步伴有CaCO3、BaCO3 >SrSO4、CaS04混合垢出现;在采油井附近,由于压力降低,部分CO2溢出,一些碳酸氢根离子转化为碳酸根离子,因此,形成的垢物中,主要以CaCO3垢为主。 第四、阻钡、锶垢剂国内研究现状我国国内目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、磷酸酯和有机磷酸,其中聚磷酸盐类是最有效的兼有缓蚀与阻垢双重功能的水处理剂。由于聚磷酸盐易水解为正磷酸盐,不仅能降低这些阻垢剂的使用效果,而且若控制失当,还可能使不太严重的CaCO3垢转变为十分严重的Ca3 (PO4)2垢。随着人类环保意识的提高,环保法规进一步严格,许多国家已经开始限制磷的排放,推动了低磷、无磷配方的迅速发展,使得绿色水处理剂成为国内、外水处理研制方面的热点课题。近年来,伴随着我国经济的迅速发展,环境污染问题日益突出,生活环境质量逐步下降,甚至已经严重影响到人们的生活质量、身体健康和生产活动。面对这一严重问题,国家也在逐步加大环境保护力度。事实上,注水开采油田中的钡、锶结垢问题是亟待解决的世界性难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物;本专利技术的另一目的在于提供一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物其制备方法,该阻钡锶垢剂组合物具有良好的络合、低限制及晶格畸变作用,可阻止油田采油注水系统中成垢盐类形成水垢,特别是能有效地限制硫酸钡垢和硫酸锶垢的形成。 实现本专利技术的技术方案如下:一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物,由下述组分及重量份数制成:聚酸酐40?50份、葡萄糖乙酸胺20?24份、乙二烯三胺五乙酸钠3?5份、羟基乙酸钠4?6份、磺化琥珀酸二己酯钠10?13份、羟基丁二酸钠8?12份、六次甲基四胺5?7份、对羟基磺酸钠16?19份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4?6份、氨基酸钠5?7份、聚乙二醇4?6份、乳酸乙脂5?7份、过氧化氢叔丁基3?7份、双乙二醇月桂酸酯0.1?0.3份与水60?70份。 将上述重量份数的组份制成油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物的方法包括下述步骤:1、将聚酸酐45?51份、葡萄糖乙酸胺20?24份、乙二烯三胺五乙酸钠3?5份、羟基乙酸钠4?6份、磺化琥珀酸二己酯钠10?13份、羟基丁二酸钠8?12份、六次甲基四胺5?7份及对羟基磺酸钠16?19份,用锥形混合搅拌机混合,用研磨机破碎,过20目筛,搅拌40分钟至均匀,制得粉末;该粉末为阻钡锶垢剂的主要成分;2、将脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4?6份、氨基酸钠5?7份与水15?20份,入反应罐中混合搅拌40分钟至均匀,制得第一混合液体;第一混合液体为表面活性剂;3、将聚乙二醇4?6份、乳酸乙脂5?7份、过氧化氢叔丁基3?7份、双乙二醇月桂酸酯0.1?0.3份与水45?50份,如反应釜搅拌40分钟至均匀,制得第二混合液体;第二混合液体具有亲水、润湿、氧化和断链作用;4、将制得的粉末加入到第二混合液体中,在反应釜中搅拌40分钟;而后将第一混合液体加入到该反应釜中,继续搅拌40分钟至均匀,即制得油田采油注水系统阻钡锶垢剂。 本专利技术提供的油田采本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物,其特征在于由下述组分及重量份数制成:聚酸酐40~50份、葡萄糖乙酸胺20~24份、乙二烯三胺五乙酸钠3~5份、羟基乙酸钠4~6份、磺化琥珀酸二己酯钠10~13份、羟基丁二酸钠8~12份、六次甲基四胺5~7份、对羟基磺酸钠16~19份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4~6份、氨基酸钠5~7份、聚乙二醇4~6份、乳酸乙脂5~7份、过氧化氢叔丁基3~7份、双乙二醇月桂酸酯0.1~0.3份与水60~70份。

【技术特征摘要】
1.一种油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物,其特征在于由下述组分及重量份数制成:聚酸酐40?50份、葡萄糖乙酸胺20?24份、乙二烯三胺五乙酸钠3?5份、羟基乙酸钠4?6份、磺化琥拍酸二己酯钠10?13份、轻基丁二酸钠8?12份、六次甲基四胺5?7份、对羟基磺酸钠16?19份、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠4?6份、氨基酸钠5?7份、聚乙二醇4?6份、乳酸乙脂5?7份、过氧化氢叔丁基3?7份、双乙二醇月桂酸酯0.1?0.3份与水60?70份。2.一种制作权利要求1所述的油田采油注水系统阻钡锶垢剂组合物的方法,其特征在于包括下述步骤: a、将聚酸酐45?51份、葡萄糖乙酸胺20?24份、乙二烯三胺五乙酸钠3?5份、羟基乙酸钠4?6份、磺...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵丽萍刘音希刘志新
申请(专利权)人:甘肃黑马石化工程有限公司
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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