一种三元复合驱分子态垢控制剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三元复合驱分子态垢控制剂及其制备方法。主要解决了油田三元复合驱采出后期油井举升系统采出液因高硅环境下分子态垢随着硅的沉积而沉积造成的检泵频繁、检泵周期短的问题。其特征在于：其原料及原料的质量百分比如下：丙烯酸甲酯15～30%、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸5～9%、氢氧化钠5～10%、氯乙酸钠10～20%，乙二胺3～10%、乙烯基磺酸钠8～20%；甲醇30～50%，软化水14～20%。该三元复合驱分子态垢控制剂能够有效的解决油田三元复合驱采油过程中油井结垢问题，延长油井检泵周期。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术涉及一种油田采油领域中所用的三元复合驱垢控制剂，特别是一种三元复 合驱分子态垢控制剂及其制备方法。
技术介绍
： 原油的开采过程可分为三个阶段。第一阶段是指原油靠地层的压力喷发而出， 采收率约为15% ;第二阶段是将水由水井注入来维持地层压力的二次采油，采收率约为 15%~20% ;第三阶段是利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的三次采油，采 收率约为20%以上。三元复合驱作为近几年发展起来的效果最好的三次采油新技术，是由 碱/表面活性剂/聚合物复配而成的复合驱油体系，能与原油形成超低界面张力，提高原油 采收率达20%以上。 在三元驱油体系注入地层到采出过程中，当碱性的化学剂注入地层后，与地层岩 石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。造成成垢离子或地层矿物在 油井各个部位特别是举升系统沉积析出形成污垢，造成机采井卡栗，特别是在采出后期，BP PH值大于10以上时，采出液中垢的成因发生了很大的变化，不但包括成垢阳离子的成盐沉 积，而且还出现了由于聚合物悬浮吸附的分子态垢（碳酸盐、粘土矿物质等）在举升过程的 脱附沉积。采出液体系中全硅含量都超过l〇〇〇mg/L，高硅、高聚合物环境下，使得三元复合 驱油井结垢速度更快，随着分子态垢的沉淀加速了硅垢的聚集沉淀，检栗周期缩短（最短 30天），影响油井正常生产，增加现场施工难度。
技术实现思路
： 为了解决
技术介绍
中存在的油田三元复合驱采出后期油井举升系统采出液因高 硅环境下分子态垢随着硅的沉积而沉积造成的检栗频繁、检栗周期短的问题，本专利技术提供 一种三元复合驱分子态垢控制剂，该三元复合驱分子态垢控制剂能够有效解决油田三元复 合驱采油过程中举升系统结垢卡栗问题，延长机采井检栗周期。本专利技术还提供一种三元复 合驱分子态垢控制剂制备方法。 本专利技术解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种三元复合驱分子态垢控制 剂，其原料及原料的质量百分比如下：丙烯酸甲酯15~30%、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺 酸5~9%、氢氧化钠5~10%、氯乙酸钠10~20%，乙二胺3~10%、乙烯基磺酸钠8~ 20% ;甲醇30~50%，软化水14~20%。 -种三元复合驱分子态垢控制剂的制备方法，包括以下步骤： 1)、室温下，将丙烯酸甲酯、乙二胺、乙烯基磺酸钠、甲醇按比例投入反应釜（5)在 搅拌的情况下混合均匀，室温反应24小时后逐渐升高反应釜（5)温度到60°C，真空条件下 反应1小时，继续升温到80°C，真空条件下反应1小时，降至室温； 2)、将氯乙酸钠、软化水投入反应釜（5)，在搅拌的情况下逐渐升高反应釜（5)温 度到60°C，在搅拌的情况下混合均匀； 3)、将氢氧化钠配成30 %溶液，置于一个高位槽b (2);将氢氧化钠配成10 %溶液， 然后加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，溶液pH = 8. 5~9. 5,室温混合均匀后置于另一 个高位槽c (3)中； 4)、同时开启2个高位槽即高位槽b(2)及高位槽c(3)的阀门，开始滴加槽中液 体，控制反应温度70~80°C，滴加时间I. 0~1. 5小时，滴加完毕后，恒温反应4~4. 5小 时； 5)、由高位槽b (2)内通过阀门控制向反应釜滴加30 %氢氧化钠溶液，调节反应釜 (5)内 pH 值=11 ~12 ; 6)、反应结束后，冷却至50°C，由反应釜（5)釜底出料。 该三元复合驱分子态垢控制剂原料中丙烯酸甲酯、乙二胺为产品提供超支化多氮 长碳链结构；氯乙酸钠为产品提供羧基，对钙、钡具有一定的螯合和空间阕位效应起到防垢 作用；乙烯基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)和氯乙酸钠为产品提供磺酸基 及产品中的氨基和亚氨基，能够改变硅、钙垢微粒的变化性质，从而阻止垢生长，从而起到 防垢作用；氢氧化钠、甲醇作为催化剂，通过迈克尔加成反应将丙烯酸甲酯和乙二胺合成为 超支化结构分子。 该三元复合驱分子态垢控制剂的防垢机理：1、）能够优先与水样中可溶硅配位， 替换三元复合驱采出后期可溶硅配位吸附的分子态垢，同时能够改变硅聚体表面的电荷性 质，超支化空腔能够使硅聚体悬浮分散，使之不集聚沉积。2、）对成垢阳离子的络合增溶 作用，使成垢阳离子失去与成垢阴离子成垢的机会；通过形成空间位阻，使得垢晶格发生畸 变，起到阻止（Ca/Mg/Ba)碳酸盐、硫酸盐垢的继续生长作用。 所述的本专利技术与上述
技术介绍
相比较可具有如下有益效果：该三元复合驱分子态 垢控制剂，室内评价对钙、镁、钡、硅垢的控制率在80%以上。现场加药量100mg/L，检栗周 期能够延长200天以上，能够有效的解决了油田三元复合驱油井采出后期举升系统因钙、 硅、钡垢沉积造成的检栗频繁、检栗周期短的问题。该控制剂还可以用于地面回油管线、掺 水管线的硅垢的预防，降低回油压力。该控制剂的效果较好，生产工艺简单易控，生产过程 中无废物排放，生产达到了绿色化。【附图说明】： 附图1是本专利技术的制备方法的工艺流程图。 图中：1_高位槽a ;2_高位槽b ;3_高位槽c ;4_高位槽d ;5_反应釜；6_ 7令凝器； 7-化工栗a ;8_化工栗b ;9_加热棒；10-真空冷凝器；11-真空缓冲罐；12-真空栗；13-混 合釜。【具体实施方式】： 下面将结合实施例及附图1对本专利技术作进一步说明： 所述的附图1是本专利技术三元复合驱分子态垢控制剂制备方法的工艺流程图。包括 四个高位槽，分别是高位槽al、高位槽b2、高位槽c3、高位槽4d，反应釜5,所述高位槽al、 高位槽b2、高位槽c3、高位槽d4与反应釜5顶部连接；高位槽al、高位槽b2还与混合釜13 连接；所述反应釜5顶部还连接冷凝器6、真空冷凝器10,真空冷凝器10底部连接真空缓冲 罐11，真空缓冲罐11罐顶连接真空栗12,混合釜13釜底连接化工栗a7、化工栗b8 ;化工栗 a7、化工栗b8出口连接高位槽b 2、高位槽c3顶部；所述反应爸5连接加热棒9。所述的反 应釜5为间歇式夹套-蛇管不锈钢反应釜，反应釜温度采用水-电加热棒控温，通过调节加 热棒的开关组数及蛇管冷却水的阀门的流量来调节温度，反应釜5顶部连接冷凝器6。 实施例1 : 室温下，将120kg氢氧化钠溶于280kg软化水，用化工栗a7栗入高位槽b2中；将 300kg氢氧化钠溶于300kg软化水，然后加入300kg2-丙烯酰当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元复合驱分子态垢控制剂，其特征在于：其原料及原料的质量百分比如下：丙烯酸甲酯15～30%、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸5～9%、氢氧化钠5～10%、氯乙酸钠10～20%，乙二胺3～10%、乙烯基磺酸钠8～20%；甲醇30～50%，软化水14～20%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯志峰，钱慧娟，高清河，罗忠贵，王斌，刘永鹏，王怀远，李平，祝英俊，李岩飞，孙洪海，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，大庆石油管理局，
类型：发明
国别省市：北京;11