一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂制造技术

本发明专利技术涉及的是一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂，这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂由羧乙基硫代丁二酸、氟化氢铵、苄基氯化喹啉、二异丁基萘磺酸钠、水构成，按质量百分比计，羧乙基硫代丁二酸9%～13%，氟化氢铵6%～9%，苄基氯化喹啉0.9%～1.3%，二异丁基萘磺酸钠2‰～5‰，其余为水；这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂清垢过程不生成二次沉淀，腐蚀率为0.43g/( m2·h)。本发明专利技术适合于清除三元驱机采井常见的以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢，清垢率可达80%以上，清垢过程不生成二次沉淀，清垢彻底，腐蚀率低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及解决油田清垢解卡问题的一种清垢剂，具体涉及一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂。
技术介绍
目前，在油田开采中三元驱采油导致油井结垢，使得现场进行清垢解堵、维修检泵的费用及时间增加，严重影响了油田的正常采收和经济效益。现有的盐酸清垢剂对以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢清垢率仅为50%左右，不能彻底清除垢质，还具有以下危害：(1) 由于溶液中H+浓度高， H+在外电场作用下移动速度快，导致机采井生产作业时能耗增加，电脱水器电流急剧上升，电脱水器处于跨电场边缘界限。机采井酸洗清垢后，地面油水分离恶化，水相含油及油中含水率均升高，采出液离心后出现较厚的过渡层，这是由于溶液中H+激活原油重质组分中环烷酸，增加乳化剂数量，使乳化膜强度加大，从而使破乳剂替换油水界面的难度加大，妨碍破乳。图1、图2是北III-6站外输液离心情况对比，从图中可以看出，酸洗清垢前北III-6站油岗外输液离心后水层、油层界面分明，水层清澈透明，油层黑色不透光，说明水相油相分离彻底，酸洗清垢后外输液离心后水层、油层界面模糊，出现较厚的过渡层，水层呈现淡黄色，油层呈现棕黄色略微透光，说明水相含油，油相含水，导致油中含水率上升。(2) 由于盐酸、氢氟酸为强酸，溶液中H+完全电离导致pH值大幅下降造成设备腐蚀严重、产生二次沉淀，矿化度大幅上升产生大量Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等强导电介质，降低总清垢量等。表1是酸洗清垢前后采出液离子含量对比，从表1可以看出，采出液在酸洗清垢前pH值为9.5，清垢后pH值小于1且Ca2+、Fe3+、Al3+含量与清垢前相比均大幅上升。金属离子含量高，导电性增强。表1 酸洗清垢前后采出液离子含量对比(3) 经过现有的盐酸、土酸清垢剂清垢洗井，导致机采井检泵周期缩短，由原来的288天缩短至89天，增加生产作业时的安全隐患，提高生产作业成本，耗费大量人力物力。（4）图3是北III-6站油岗外输水悬浮固体含量监测，从图3可以看出，酸洗清垢前北III-6站油岗外输水悬浮物固体含量保持在35 mg/L以下，酸洗清垢后外输水悬浮物固体含量激增，酸洗清垢后三天内外输水悬浮物固体含量逐渐上升，于第六天达到763mg/L最高含量，第七天开始下降至94 mg/L，于第十天下降至酸洗清垢前的悬浮物含量。酸洗清垢后导致溶液中悬浮固体含量升高，使得原油破乳困难，这是由于无机酸液进入地层产生大量的二次沉淀、粘土颗粒及金属氢氧化物胶体与原油较重质组分包裹，提高了乳状液膜的强度，也提高了乳状液的稳定性，同时二次沉淀及两相润湿的粘土颗粒吸附在油水界面上形成稳定坚固的界面膜，产生一定的Zeta电位，吸附表面活性物质，降低界面张力，增加界面稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂，这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂用于解决现有的盐酸清垢剂对以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢清垢率中不够高、设备腐蚀严重、产生二次沉淀的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂由羧乙基硫代丁二酸、氟化氢铵、苄基氯化喹啉、二异丁基萘磺酸钠、水构成，按质量百分比计，羧乙基硫代丁二酸9%～13%，氟化氢铵6%～9%，苄基氯化喹啉0.9%～1.3%，二异丁基萘磺酸钠2‰～5‰，其余为水；这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂清垢过程不生成二次沉淀，腐蚀率为0.43g/( m2·h)。上述方案中羧乙基硫代丁二酸11～13%；氟化氢铵7～8%；苄基氯化喹啉1.1%；二异丁基萘磺酸钠5‰。上述方案中三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂用于清除以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢方法：（1）将6m3所述的三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂用泵车从抽油机油套环形空间注入，然后替挤清水4m3；（2）停抽油机，关闭油管、套管闸门，进行反应6小时；（3）打开套管、油管闸门，启抽油机，用热水反洗井至pH=6；（4）开井，油井恢复正常生产。本专利技术清除以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢的原理：(1)主剂——羧乙基硫代丁二酸，为有机弱酸，在溶液中可逐步电离出H+，使溶液中H+维持在一定低浓度，为辅剂氟化氢铵的清垢提供酸性环境，稳定清垢速率，延长清垢时间，减缓腐蚀，主要以H+和螯合作用清除碳酸钙垢，且具有一定的分散性，可以部分溶解垢质表层原油，深层清垢。(2)辅剂——氟化氢铵，为无机含氟盐，因氢氟酸浓度过高会与溶液中Ca2+形成CaF2和CaSiF6等二次沉淀，而氟化氢铵在溶液中可逐步电离出氢氟酸，使溶液中氢氟酸维持在一定低浓度状态，稳定清垢速率，延长清垢时间，减缓腐蚀，主要以H+和F—清除无定型二氧化硅垢。(3)缓蚀剂——苄基氯化喹啉，为有机喹啉类季铵盐，喹啉类季铵盐分子在酸液中解离出相对分子质量较大的季氮阳离子，季氮阳离子中含有的苯环具有较高的电子云密度，所带的喹啉基团和苯环基团形成的π键、空轨道，与铁原子d2sp3杂化轨道的π键、d空轨道之间存在轨道杂化相互作用，形成致密的吸附膜。季氮阳离子的疏水基能够形成疏水薄膜，阻止F—与金属接触，阻止腐蚀反应电荷移动，同时抑制了腐蚀的阳极和阴极反应。同时季氮阳离子在金属表面的吸附构成了静电模型，正电场阻碍了H+在金属表面放电的阴极过程，产生了屏蔽效应，从而起到缓蚀作用。(4)表面活性剂——二异丁基萘磺酸钠，为有机磺酸盐，具有良好的渗透性，分散性，起到湿润垢质表面，使清垢剂主剂和辅剂效果直达深层垢质，分散溶液中的Ca2+、Si4+等离子，防止溶液因局部离子浓度过高，饱和析出生成沉淀或二次沉淀的生成。本专利技术具有以下有益效果：(1) 本专利技术适合于清除三元驱机采井常见的以结晶碳酸钙和无定型二氧化硅为主的钙硅混合垢，清垢率可达80%以上，清垢过程不生成二次沉淀，清垢彻底，腐蚀率仅为0.43g/(m2·h)。(2) 本专利技术的主剂是羧乙基硫代丁二酸，以羧乙基硫代丁二酸替代盐酸可以减少H+溶度，由于羧乙基硫代丁二酸可以持续电离H+，且当H+反应结束后羧乙基硫代丁二酸还会继续以螯合机理进行清垢，因此会使清垢时间延长，并扩大清垢面积及清垢深度，盐酸虽然清垢速度较快，但只能清除表面的垢，而且局部浓度过高造成局部腐蚀严重，容易产生垢质二次沉淀。(3) 本专利技术以氟化氢铵替代氟化氢可以减少氢氟酸浓度，氟化氢铵可持续电离氢氟酸，使其维持在一定低浓度范围，减少因氢氟酸浓度过高造成的与溶液中Ca2+结合形成CaF2和CaSiF6等二次沉淀，以氟化氢铵替代氟化氢可以减少氢氟酸浓度，提高总清垢量，扩大清垢范围，减少腐蚀。(4) 本专利技术在不加大酸的使用量的前提下，维持并提高总清垢量，三元驱机采井检泵周期由152天延长至300天，提高了油田正常生产作业效率，减少了清垢剂的使用、回收对环境的破坏，能更加环保的清垢。附图说明图1是盐酸酸洗清垢前北III-6站油岗外输液离心情况图；图2是盐酸酸洗清垢后北III-6站油岗外输液离心情况图；图3是北III-6站油岗外输水悬浮固体含量监测图；图4是盐酸、柠檬酸、羧乙基硫代丁二酸、氢氟酸、清混合垢对比实验图；图5是盐酸、柠檬酸、羧乙基硫代丁二酸腐蚀速率随时间变图；图6是本专利技术现场清垢流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂，其特征在于：这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂由羧乙基硫代丁二酸、氟化氢铵、苄基氯化喹啉、二异丁基萘磺酸钠、水构成，按质量百分比计，羧乙基硫代丁二酸9%～13%，氟化氢铵6%～9%，苄基氯化喹啉0.9%～1.3%，二异丁基萘磺酸钠2‰～5‰，其余为水；这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂清垢过程不生成二次沉淀，腐蚀率为0.43g/( m2·h)。

【技术特征摘要】
1.一种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂，其特征在于：这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂由羧乙基硫代丁二酸、氟化氢铵、苄基氯化喹啉、二异丁基萘磺酸钠、水构成，按质量百分比计，羧乙基硫代丁二酸9%～13%，氟化氢铵6%～9%，苄基氯化喹啉0.9%～1.3%，二异丁基萘磺酸钠2‰～5‰，其余为水；这种三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂清垢过程不生成二次沉淀，腐蚀率为0.43g/( m2·h)。2.根据权利要求1所述的三元驱机采井钙硅混合垢清垢剂，其特征在于：所述的羧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江红，徐瑞丹，王琪，王庆国，刘云铎，芦艳，任静薇，王鑫，张艳，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23