阻垢剂组合物、阻垢剂及阻垢剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了阻垢剂组合物、阻垢剂及阻垢剂的制备方法。该阻垢剂组合物包括脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质，其中，脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质的摩尔比为1:1:1至1:0.1:0.1。使用上述阻垢剂组合物制备的阻垢剂可以有效抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢的形成，具有较好的分散性与一定的稳锌性，大大缓解油气开发过程中的结垢现象，节约开发成本。本发明专利技术阻垢剂不含磷，可大大降低磷的排放，且能与HEDP、ATMP、EDTMP等磷系阻垢剂配伍性良好，且合成过程不太复杂，性能可靠稳定。

Scale inhibitor composition, scale inhibitor and preparation method of scale inhibitor

【技术实现步骤摘要】
阻垢剂组合物、阻垢剂及阻垢剂的制备方法
本专利技术涉及油田开发
，具体而言，涉及一种阻垢剂组合物、阻垢剂及阻垢剂的制备方法。
技术介绍
油田开发过程中，油气井筒、地面集输系统、注水地层等不可避免的会出现结垢现象，这不仅会阻塞管道，降低传热效率，还有可能会引起严重的垢下腐蚀，给油气开发带来很多安全隐患。结垢问题一直伴随着油田的开采，并且无论是一次采油、二次采油还是三次采油，垢层会严重堵塞地面管线，有些油井甚至因为结垢会造成油田开采的产液量下降。常见的垢层主要是由碳酸钙、硫酸钙、硅酸盐等组成，对于这些垢质，市面上已经有有效的阻垢剂。目前主要采用添加化学药剂的方法来缓解结垢问题，常用的阻垢剂主要为有机磷酸类，阻垢效果良好，价格适中。但是，随着国家新环保法出台，有机磷药剂所带来的水体富营养化等环保问题正引起人们的重视，因此，开发一种阻垢效果良好、含磷较低甚至不含磷的油田阻垢剂是未来研究的热点。以下给出与本专利技术相关的现有技术：1.现有技术一申请公布号为CN106380535A的专利申请公开了油田阻垢剂及其制备方法，该阻垢剂主要由10-30wt％的二甲基马来酸酐、10-30wt％的烯丙基磺酸钠、10-30wt％的甲基丙烯酸三种聚合单体，在有机溶剂存在下，通过引发剂的作用聚合而成。该合成工艺较简单，反应条件温和，且效果良好。该阻垢剂的缺点：该阻垢剂合成过程中需要使用大量的有机溶剂：甲苯、对二甲苯、邻二甲苯以及间二甲苯等，这些有机溶剂毒性大，对生产操作人员安全威胁较大。2.现有技术二申请公布号为CN106430650A的专利申请公开了一种环保无磷阻垢剂，该阻垢剂主要由15-18份葡萄糖酸钠、2.5-3份苹果酸、6.5-8.2份亚油酸、0.65-1份十二烷基苯磺酸钠、2-3份丙烯酸甲酯、0.25-0.4份水杨酸甲酯、12-15份薄荷醇、1.05-1.23份糖精钠复配而成。其分散效果良好，能够有效地防止水中的钙盐、铁盐、镁盐引起的水垢，使用浓度较低，安全性高，而且成本低，无毒性。该环阻垢剂的缺点：生产原料较多，且专利申请中只检测了该阻垢剂在28℃下的阻垢率，并未体现在80℃等高温条件下的效果，在高温井筒工况下不能适用。3.现有技术三申请公布号为CN106430648A的专利申请公开了用于高硬度高碱度水质的阻垢剂及其制备方法和阻垢方法，该阻垢剂主要由10-25质量份的含磺酸基聚合物、10-25质量份的有机磷酸盐化合物、5-20质量份的水解聚马来酸酐、5-15份的聚丙烯酸复配而成，可有抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢，延长水处理装置的清洗和运行周期。该阻垢剂的缺点：该阻垢剂主要成分里含有磷，不环保。4.现有技术四授权公告号为CN104402127B的专利公开了一种油田专用缓蚀阻垢剂，该阻垢剂是以10-15wt％的锌盐、20-30wt％的季铵盐、15-30wt％的有机膦酸、15-30wt％的聚丙烯酸分散剂、5-10wt％的助剂为原料；锌盐、季铵盐、有机膦酸、聚丙烯酸分散剂和助剂的重量百分比之和在80wt％-95wt％之间，其余加水至100wt％。该现有技术通过科学复配的助剂，将季铵盐和锌盐建立起协同效应，解决了阻锶钡垢的药剂不能和油田水通用的缓蚀剂咪唑啉相溶的问题，降低了药剂的总用量；加药过程简易，改变了油田多年来单一使用咪唑啉衍生物作为阻垢剂的现象。该阻垢剂的缺点：该阻垢剂中的有机膦酸有毒且对环境污染较大。5.现有技术五授权公告号为CN104925966B的专利公开了一种油田系统用阻垢缓蚀剂，该阻垢剂是15-30wt％的高分子量聚马来酸酐、5-10wt％的聚环氧琥珀酸、6-9wt％的硫酸锌、5-10wt％的二乙基二硫代氨基甲酸钠、5-10wt％的硫脲、1-5wt％的乙二胺四乙酸二钠和余量的水，其提供一种高效、无磷环保的油田系统用阻垢缓蚀剂，尤其适用于碱度高、矿化度高、氯根高、硅酸盐垢严重的油田系统，配方的各组分具有很好的相溶性、协同性和互补性，其阻垢率可高达99.9％，缓蚀率可高达98.5％。该阻垢剂的缺点：该阻垢剂中添加的硫酸锌对眼睛有刺激性且对环境有危害，二乙基二硫代氨基甲酸钠有低的毒性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种阻垢剂组合物、阻垢剂及阻垢剂的制备方法，以解决现有技术中阻垢剂环境不够友好且性能不够稳定的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种阻垢剂组合物，包括脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质，其中，脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质的摩尔比为1:1:1至1:0.1:0.1。进一步地，上述脂肪族不饱和酸酐为选自马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、反丁烯二酸酐中的一种或多种，优选为马来酸酐。进一步地，上述脂肪族不饱和酸为选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸中的一种或多种，优选为丙烯酸。进一步地，上述不饱和磺酸类物质为选自烯丙氧基苯磺酸、甲基丙烯酸磺酸、苯乙烯磺酸、2-羟基-3-烯丙基丙磺酸、异戊二烯磺酸中的一种或多种，优选为苯乙烯磺酸。进一步地，上述阻垢剂组合物还包括引发剂，引发剂选自K2S2O8、H2O2、(NH4)2S2O8中的一种或多种，优选引发剂的加入量为阻垢剂组合物的5～20wt％。根据本专利技术的另一方面，提供了一种阻垢剂的制备方法，该制备方法包括采用上述任一种的阻垢剂组合物为原料制备阻垢剂。进一步地，上述制备方法包括：步骤S1：将脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质混合，得到第一混合物；步骤S2：使第一混合物在引发剂作用下聚合，得到阻垢剂。进一步地，上述步骤S1包括：在第一温度下将脂肪族不饱和酸酐溶解于水中形成酸酐溶液，第一温度为40～50℃，以及在第二温度下向酸酐溶液中加入脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质，得到第一混合物，第二温度为25～35℃。进一步地，上述步骤S2包括：在氮气或惰性气氛下以及第三温度下将引发剂添加到第一混合物中，得到待聚合体系，第三温度为80～90℃；使待聚合体系在第三温度下保温，得到阻垢剂。进一步地，上述步骤S2包括：在氮气或惰性气氛下，将第一混合物以2～5℃/min的速度升温加热至第三温度；将引发剂以100～300ml/min的速度添加到第一混合物中，得到待聚合体系；引发剂添加完毕后，使待聚合体系保温3.0～4.0h，得到阻垢剂。根据本专利技术的又一方面，提供了一种阻垢剂，该阻垢剂采用上述任一种制备方法制备而成。应用本专利技术的技术方案，可以有效抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢的形成，具有较好的分散性与一定的稳锌性，大大缓解油气开发过程中的结垢现象，节约开发成本。本专利技术阻垢剂不含磷，可大大降低磷的排放，且能与HEDP、ATMP、EDTMP等磷系阻垢剂配伍性良好，且合成过程不太复杂，性能可靠稳定。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻垢剂组合物，其特征在于，包括脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质，/n其中，所述脂肪族不饱和酸酐、所述脂肪族不饱和酸和所述不饱和磺酸类物质的摩尔比为1:1:1至1:0.1:0.1。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻垢剂组合物，其特征在于，包括脂肪族不饱和酸酐、脂肪族不饱和酸和不饱和磺酸类物质，
其中，所述脂肪族不饱和酸酐、所述脂肪族不饱和酸和所述不饱和磺酸类物质的摩尔比为1:1:1至1:0.1:0.1。


2.根据权利要求1所述的阻垢剂组合物，其特征在于，所述脂肪族不饱和酸酐为选自马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸酐、反丁烯二酸酐中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的阻垢剂组合物，其特征在于，所述脂肪族不饱和酸为选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的阻垢剂组合物，其特征在于，所述不饱和磺酸类物质为选自烯丙氧基苯磺酸、甲基丙烯酸磺酸、苯乙烯磺酸、2-羟基-3-烯丙基丙磺酸、异戊二烯磺酸中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的阻垢剂组合物，其特征在于，所述阻垢剂组合物还包括引发剂，所述引发剂选自K2S2O8、H2O2、(NH4)2S2O8中的一种或多种，优选所述引发剂的加入量为所述阻垢剂组合物的5～20wt％。


6.一种阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括采用权利要求1至5中任一项所述的阻垢剂组合物为原料制备阻垢剂。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：易勇刚，石善志，田刚，刘从平，于会永，曾德智，同航，陈禹欣，孙宜成，王亮，王丽荣，何利，
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