一种硫酸钡锶垢阻垢剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种硫酸钡锶垢阻垢剂及其制备方法与应用，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂10％‑15％；引发剂1％‑2％；亚磷酸3％‑5％；丙烯酸5％‑10％；调节剂1％‑2％；甲醛1％‑2％；表面活性剂2％‑4％；及余量的水。本发明专利技术所提供的该阻垢剂性能稳定，寿命长，可长期保存使用；能有效防止井筒、地面管线和设备结垢、特别是对硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等垢有较好的阻垢能力，可确保控压注水。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钡锶垢阻垢剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种硫酸钡锶垢阻垢剂及其制备方法与应用，属于石油开发

技术介绍
对于注水开发油田，由于注入水水质不达标或注入水与地层水不配伍，以及地层温度、压力变化等原因会导致地层、井下管柱地面管线往往会出现结垢现象，且钡锶垢比较紧密、坚硬，其附着于管壁非常牢固，用一般的酸碱溶液难以去除，是油田水中最难处理的一类垢，给油田生产和稳产带来了极大的危害，严重影响了油气田开发效益。据报道，美国每年油气井及地面设备因结垢而造成的经济损失就达10亿美元。利用添加防垢剂进行阻垢是众多阻垢方法中相对高效的一种。防垢剂的发展经历了无机盐、聚合电解质、天然高分子、有机磷酸盐、聚羧酸类共聚物等阶段，逐步由单一技术向多元化技术发展。
技术实现思路
为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种阻垢剂。本专利技术所提供的该阻垢剂性能稳定，寿命长，可长期保存使用；能有效防止井筒、地面管线和设备结垢，特别是对硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等垢有较好的阻垢能力，可确保控压注水。本专利技术的另一目的在于提供所述阻垢剂的制备方法。本专利技术的又一目的在于提供所述阻垢剂在注水井降压增注过程中的应用。本专利技术的又一目的还在于提供一种注水井降压增注方法，其包括使用该阻垢剂以防止油田的地面集输管线和地层孔隙吼道结垢。为达到上述目的，一方面，本专利技术提供一种阻垢剂，其中，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂10％-15％；引发剂1％-2％；亚磷酸3％-5％；丙烯酸5％-10％；调节剂1％-2％；甲醛1％-2％；表面活性剂2％-4％；及余量的水。根据本专利技术具体实施方案，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂10％；引发剂1％；亚磷酸3％；丙烯酸6％；调节剂1％；甲醛1％；表面活性剂2％；及余量的水。根据本专利技术具体实施方案，所述阻垢剂是采用包括以下步骤的制备方法制备得到的：(1)将所述丙烯酸、引发剂加入水中，加热使其完全溶解，得到溶液A；(2)向所述溶液A中依次滴加甲醛和亚磷酸，反应后得到溶液B；(3)向所述溶液B中加入调节剂，以将体系pH值调节至7-8，得到溶液C；(4)再向溶液C中缓慢加入螯合剂和表面活性剂，混合均匀，得到所述阻垢剂。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述螯合剂包括铁离子稳定剂、氨基羧酸类螯合剂、羟基羧酸类螯合剂和聚羧酸类螯合剂中的一种或几种的组合；优选地，所述螯合剂包括聚羧酸类螯合剂和氨基羧酸类螯合剂的混合物；更优选地，所述螯合剂为二乙烯三胺五乙酸、柠檬酸、水解聚马来酸酐按照1-1.5:2-3:0.5-0.8的质量比例配制而成的30％的水溶液。其中，所述铁离子稳定剂、氨基羧酸类螯合剂、羟基羧酸类螯合剂和聚羧酸类螯合剂均为常规物质，本领域技术人员可通过商购或者采用本领域常规制备方法获得。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述引发剂包括过硫酸铵、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和异丙苯过氧化氢中的一种或几种的组合；优选为过硫酸铵。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述丙烯酸为分析纯丙烯酸。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述调节剂为碱液；优选地，所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾及氨水中的一种或几种的组合；更优选地，所述碱液为氢氧化钠。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述亚磷酸主要用于改善溶液C的螯合能力。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述甲醛主要起桥接作用，用以桥接丙烯酸聚合物、丙烯酸和亚磷酸。根据本专利技术具体实施方案，在所述的阻垢剂中，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、直链烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚及月桂醇硫酸钠中的一种或几种的组合；优选为十二烷基苯磺酸钠。其中，所述表面活性剂可增加其与螯合剂之间的协同作用，提高防垢率。本专利技术所提供的该阻垢剂对钡、锶离子具有较强的螯合能力，能有效抑制硫酸钡锶垢的产生，对管柱无腐蚀，不会产生二次沉淀，寿命长，可长期保存使用，其可以直接加入到固定式在线增注装置的加药罐中，随注入水进入管柱和储层，能有效防止管柱和地层结垢，确保控压注水，为油田防垢提供了一种新的方法，在水井降压增注方面具有较好的应用前景。另一方面，本专利技术还提供了所述的阻垢剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将所述丙烯酸、引发剂加入水中，加热使其完全溶解，得到溶液A；(2)向所述溶液A中依次滴加甲醛和亚磷酸，反应后得到溶液B；(3)向所述溶液B中加入调节剂，以将体系pH值调节至7-8，得到溶液C；(4)再向溶液C中缓慢加入螯合剂和表面活性剂，混合均匀，得到所述阻垢剂。根据本专利技术具体实施方案，在所述阻垢剂的制备方法中，步骤(1)所述加热为将体系温度加热至60℃-70℃。根据本专利技术具体实施方案，本专利技术对所述阻垢剂的制备方法步骤(1)中，丙烯酸、引发剂二者的加入顺序不做具体要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要对二者进行添加，只要保证可实现本专利技术目的即可。根据本专利技术具体实施方案，在所述阻垢剂的制备方法中，步骤(2)为在60℃-70℃条件下，向所述溶液A中依次滴加甲醛和亚磷酸，并于60℃-70℃反应1-1.5h后得到溶液B。根据本专利技术具体实施方案，在所述阻垢剂的制备方法中，步骤(2)中所述滴加时间为1-1.5h。根据本专利技术具体实施方案，在所述阻垢剂的制备方法步骤(2)中，向所述溶液A中依次滴加甲醛和亚磷酸后，丙烯酸发生共聚反应，接着共聚产物再与亚磷酸和甲醛发生取代反应。根据本专利技术具体实施方案，本专利技术对所述阻垢剂的制备方法步骤(4)中，螯合剂和表面活性剂二者的加入顺序不做具体要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要对二者进行添加，只要保证可实现本专利技术目的即可。又一方面，本专利技术还提供了所述的阻垢剂在注水井降压增注过程中的应用。根据本专利技术具体实施方案，在所述的应用过程中，以注水井降压增注所用注入水的总体积计，所述阻垢剂的加药体积浓度为0.1％-0.4％。根据本专利技术具体实施方案，该阻垢剂在注水井降压增注过程中可以主要防止形成硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡和硫酸锶垢；同时还可以防止碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁及碳酸铁等垢的形成。再一方面，本专利技术还提供了一种注水井降压增注方法，其包括使用所述的阻垢剂以防止油田的地面集输管线和地层孔隙吼道结垢。根据本专利技术具体实施方案，在所述的注水井降压增注方法中，以注水井降压增注所用注入水的总体积计，所述阻垢剂的加药体积浓度为0.1％-0.4％。根据本专利技术具体实施方案，该注水井降压增注方法包括使用所述的阻垢剂以主要防止油田的地面集输管线和地层孔隙吼道形成硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡和硫酸锶垢；同时还可以防止油田的地面集输管线和地层孔隙吼道形成碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁及碳酸铁等垢。根据本专利技术具体实施方案，在所述的注水井降压增注方法中，增注所用装置为固定式在线增注装置。其中，注水井降压增注过程中所用的该固定式在线增注装置为本领域常规设备，其主要包括离心式增压注水泵、加药装置、保温泵房、控制系统等，可实现药+水同注泵，可在来水压力为15-25MPa基础上实现再次增压5-10MPa的要求；在本专利技术具体实施方式中，该固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻垢剂，其特征在于，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂 10％‑15％；引发剂 1％‑2％；亚磷酸 3％‑5％；丙烯酸 5％‑10％；调节剂 1％‑2％；甲醛 1％‑2％；表面活性剂 2％‑4％；及余量的水。

【技术特征摘要】
1.一种阻垢剂，其特征在于，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂10％-15％；引发剂1％-2％；亚磷酸3％-5％；丙烯酸5％-10％；调节剂1％-2％；甲醛1％-2％；表面活性剂2％-4％；及余量的水。2.根据权利要求1所述的阻垢剂，其特征在于，以所述阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂是采用包括如下重量百分比的原料制备得到的：螯合剂10％；引发剂1％；亚磷酸3％；丙烯酸6％；调节剂1％；甲醛1％；表面活性剂2％；及余量的水。3.根据权利要求1所述的阻垢剂，其特征在于，所述阻垢剂是采用包括以下步骤的制备方法制备得到的：(1)将所述丙烯酸、引发剂加入水中，加热使其完全溶解，得到溶液A；(2)向所述溶液A中依次滴加甲醛和亚磷酸，反应后得到溶液B；(3)向所述溶液B中加入调节剂，以将体系pH值调节至7-8，得到溶液C；(4)再向溶液C中缓慢加入螯合剂和表面活性剂，混合均匀，得到所述阻垢剂。4.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢剂，其特征在于，所述螯合剂包括铁离子稳定剂、氨基羧酸类螯合剂、羟基羧酸类螯合剂和聚羧酸类螯合剂中的一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的阻垢剂，其特征在于，所述螯合剂包括聚羧酸类螯合剂和氨基羧酸类螯合剂的混合物。6.根据权利要求5所述的阻垢剂，其特征在于，所述螯合剂为二乙烯三胺五乙酸、柠檬酸、水解聚马来酸酐按照1-1.5:2-3:0.5-0.8的质量比例配制而成的30％的水溶液。7.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢剂，其特征在于，所述引发剂包括过硫酸铵、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和异丙苯过氧化氢中的一种或几种的组合。8.根据权利要求7所述的阻垢剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。9.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢剂，其特征在于，所述丙烯酸为分析纯丙烯酸。10.根据权利要求1-3任一项所述的阻垢剂，其特征在于，所述调节剂为碱液。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志颖，慕立俊，陆红军，姚斌，姬振宁，张随望，王勇，陆小兵，宋昭杰，王尔珍，
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