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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810898220.9 (22)申请日 2018.08.08 (71)申请人 青岛海通鑫瑞实业有限公司 地址 266000 山东省青岛市黄岛区井冈山 路658号1705-C (72)发明人 刘子勇高中显王子威苏育圣 (51)Int.Cl. C09K 8/528(2006.01) E21B 37/06(2006.01) (54)发明名称 一种常温中性专用除垢解卡剂及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种常温中性专用除垢解卡 剂及其制备方法和应用。 所述除垢解卡剂是。
2、由脂 肪醇与环氧乙烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷 基酚与环氧乙烷缩合物、 酒石酸钠、 烷芳基聚醚 醇、 羟基亚乙基二膦酸、 苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏 水制成。 本发明具有如下优点： 用药量少、 成本 低、 除垢能力强， 腐蚀率极低， 对钡锶钙镁铁等垢 都有较好的除垢解卡效果， 反应温和、 产品质量 好， 保质期可达三年以上； 热稳定性好， 产品可生 物降解； 合成的过程要求的条件容易控制， 能耗 低， 操作简单， 整个生产过程中无 “三废” 排放， 安 全环保， 属于清洁生产工艺； 该除垢解卡剂为液 态， 可通过泵车注入井下， 施工工艺简单、 安全可 靠。 权利要求书1页 说明书8页 CN。
3、 109021949 A 2018.12.18 CN 109021949 A 1.一种常温中性专用除垢解卡剂， 其特征在于， 所述除垢解卡剂是由脂肪醇与环氧乙 烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物、 酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚 乙基二膦酸、 苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水制成。 2.根据权利要求1所述的常温中性专用除垢解卡剂， 其特征在于， 其中各组分按质量百 分比： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物8-12%、 乙二胺四乙酸钠盐16-22%、 烷基酚与环氧乙烷缩合 物10-15%、 酒石酸钠1-3%、 烷芳基聚醚醇4-6%、 羟基亚乙基二膦酸1-3%、 苯甲酸钠1-2%、 白炭 。
4、黑3-5%， 其余为蒸馏水。 3.一种根据权利要求1-2任一所述的常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 其特征在 于， 包括如下步骤：（1） 将脂肪醇与环氧乙烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷 缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到基料A；（2） 将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基 二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到基料B；（3） 将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次 加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在40-70条件下， 搅拌反应15分钟。 4.根据权利要求3所述的常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中搅拌反应温度为45-60。。
5、 5.一种根据权利要求1-2任一所述的常温中性专用除垢解卡剂用于油田弱碱三元复合 驱采出井井下除垢解卡。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109021949 A 2 一种常温中性专用除垢解卡剂及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及石油化工技术领域， 具体是一种常温中性专用除垢解卡剂及其制备方 法和应用。 背景技术 0002 在我国， 中高渗油藏开发稳产技术相对比较成熟， 但对于低渗、 特低渗透油藏如何 实现老井持续稳产， 如何获得较高的最终采收率和经济效益， 是大庆油田和国内其他诸多 油田面临的一大挑战。 因此， 如何提高三次采油技术水平， 增加现有油藏的采收率， 具有重 要的经。
6、济价值和战略意义。 石油采收率不仅是石油工业界面临的核心问题， 也是整个社会 普遍关心的问题。 三元复合驱油技术就是在这种情况下提出并发展起来的。 三元复合驱采 油技术的应用， 极大地延缓了国内各大油田产量递减的速度， 已成为油田产量接替的主要 措施。 随着三元复合体系的使用， 碱用量的积聚， 对油层岩石的骨架和胶结构有严重的伤 害， 也对油层造成伤害， 导致油层渗透率降低， 注入压力下降， 油水井结垢严重， 同时， 三次 采油中常用的石油磺酸盐， 在多价阳离子水溶液中的沉淀等也有一定程度的影响和伤害， 因此， 对应用弱碱三元复合体系的采油井及注水井， 用常温中性井下除垢及缓蚀阻垢技术 的应用。
7、已经迫在眉睫。 0003 油田已进入高含水开发阶段， 三元复合驱是保证持续稳产的重要技术之一， 在三 元复合驱矿场试验中发现， 最为突出的问题是采出井及注水井结垢严重， 导致井筒运行环 境恶化， 经常出现杆滞后、 杆断、 卡泵等现象， 造成机采井检泵率升高， 检泵周期缩短， 最短 检泵周期不到一个月， 严重影响了机采井的正常生产。 目前， 采出井除垢、 防垢措施有酸性、 碱性井下除垢与井口添加酸性、 碱性防垢药剂和增设防垢泵等， 虽然取得了一定的除垢、 防 垢效果， 但是效果还不理想， 卡泵、 杆断等因垢检泵频繁； 且对杆、 管、 泵及井下工具具有较 强腐蚀性且无法对螺杆泵井进行清除垢,严重的。
8、束缚了三元复合驱油技术的推广。 0004 三元复合驱机采井清除垢技术迫在眉睫， 亟待解决。 因此， 研究常温中性体系的针 对弱碱三元复合驱机采井及注水井的清除垢、 防垢技术， 为三元复合驱机采井、 注水井检泵 周期延长、 保证驱油效果及注水效果具有重要现实意义。 0005 本发明在调研国内外类似产品最新研究成果和经验后， 经过多年的研发实验， 成 功开发出适合在弱碱三元复合驱中应用的性能优异的常温中性专用除垢解卡剂。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种常温中性专用除垢解卡剂及其制备方法和应用， 以解 决上述背景技术中提出的问题。 0007 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 。
9、0008 一种常温中性专用除垢解卡剂， 所述除垢解卡剂是由脂肪醇与环氧乙烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物、 酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦 酸、 苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水制成； 其中各组分按质量百分比： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物 说明书 1/8 页 3 CN 109021949 A 3 8-12、 乙二胺四乙酸钠盐16-22、 烷基酚与环氧乙烷缩合物10-15、 酒石酸钠1-3、 烷 芳基聚醚醇4-6、 羟基亚乙基二膦酸1-3、 苯甲酸钠1-2、 白炭黑3-5， 其余为蒸馏水； 0009 一种常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将脂肪醇与。
10、环氧乙 烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料A； (2)将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料B； (3)将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在40-70 条件下， 搅拌反应15分钟。 0010 作为本发明进一步的方案： 步骤(3)中搅拌反应温度为45-60。 0011 一种常温中性专用除垢解卡剂用于油田弱碱三元复合驱采出井井下除垢解卡， 可 有效祛除井下碳酸盐、 硅酸盐等型垢。 0012 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 0013 本发明。
11、具有如下优点： 0014 1、 用药量少、 成本低、 除垢能力强， 腐蚀率极低， 对钡锶钙镁铁等垢都有较好的除 垢解卡效果， 反应温和、 产品质量好， 保质期可达三年以上； 0015 2、 热稳定性好， 产品可生物降解； 0016 3、 合成的过程要求的条件容易控制， 能耗低， 操作简单， 整个生产过程中无 “三废” 排放， 安全环保， 属于清洁生产工艺； 0017 4、 该除垢解卡剂为液态， 可通过泵车注入井下， 施工工艺简单、 安全可靠。 具体实施方式 0018 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。 0019 实施例1 0020 一种常温中性专用除垢解卡剂， 所述除垢。
12、解卡剂包括以下按质量百分比的组分制 成： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物8、 乙二胺四乙酸钠盐16、 烷基酚与环氧乙烷缩合物10、 酒石酸钠1、 烷芳基聚醚醇4、 羟基亚乙基二膦酸1、 苯甲酸钠1、 白炭黑3， 其余为 蒸馏水； 0021 一种常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将脂肪醇与环氧乙 烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料A； (2)将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料B； (3)将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在4。
13、0 条件下， 搅拌反应15分钟。 0022 实施例2 0023 一种常温中性专用除垢解卡剂， 所述除垢解卡剂包括以下按质量百分比的组分制 成： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物10、 乙二胺四乙酸钠盐20、 烷基酚与环氧乙烷缩合物 12、 酒石酸钠2、 烷芳基聚醚醇5、 羟基亚乙基二膦酸2、 苯甲酸钠2、 白炭黑4， 其 余为蒸馏水； 0024 一种常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将脂肪醇与环氧乙 烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料A； (2)将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 。
14、得到 说明书 2/8 页 4 CN 109021949 A 4 基料B； (3)将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在45 条件下， 搅拌反应15分钟。 0025 实施例3 0026 一种常温中性专用除垢解卡剂， 所述除垢解卡剂包括以下按质量百分比的组分制 成： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物12、 乙二胺四乙酸钠盐22、 烷基酚与环氧乙烷缩合物 15、 酒石酸钠3、 烷芳基聚醚醇6、 羟基亚乙基二膦酸3、 苯甲酸钠2、 白炭黑5， 其 余为蒸馏水； 0027 一种常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将脂肪醇与环氧乙 烷缩合物、 乙二胺。
15、四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料A； (2)将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料B； (3)将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在70 条件下， 搅拌反应15分钟。 0028 实施例4 0029 一种常温中性专用除垢解卡剂， 所述除垢解卡剂包括以下按质量百分比的组分制 成： 脂肪醇与环氧乙烷缩合物11、 乙二胺四乙酸钠盐18、 烷基酚与环氧乙烷缩合物 12、 酒石酸钠1.5、 烷芳基聚醚醇5.6、 羟基亚乙基二膦酸1.5、 苯甲酸钠1.2、 白炭 黑4.3，。
16、 其余为蒸馏水； 0030 一种常温中性专用除垢解卡剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将脂肪醇与环氧乙 烷缩合物、 乙二胺四乙酸钠盐、 烷基酚与环氧乙烷缩合物按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料A； (2)将酒石酸钠、 烷芳基聚醚醇、 羟基亚乙基二膦酸按顺序依次添加， 搅拌均匀， 得到 基料B； (3)将A、 B基料混合， 均匀搅拌20分钟， 依次加入苯甲酸钠、 白炭黑和蒸馏水， 在60 条件下， 搅拌反应15分钟。 0031 该常温中性专用除垢解卡剂的使用方法： 将常温中性除垢解卡剂产品配成10- 30工作液， 按设计压力和用量， 利用泵车将药剂泵入油套环空， 关井， 静态浸泡48h。
17、， 开井。 0032 实验例： 除垢性能测试实验 0033 一、 实验目的： 针对中性清垢剂， 开展了对不同垢质成分为主的垢样的溶垢率以及 对N80钢片、 转子涂层的腐蚀速率等评价实验， 为下步中性除垢剂的扩大现场试验规模和技 术、 经济提供实验室依据。 0034 二、 仪器与试剂 0035 1、 仪器： 电子天平、 恒温水浴、 恒温干燥箱、 玻璃器皿、 微波消解仪、 ICP等。 0036 2、 试剂： 石油醚、 HCL、 HF、 中性清垢剂等。 0037 3、 垢样： 垢样1为取自N4-4-27油管的碳酸盐垢样， 垢样2为取自X6-30-E26下部杆 的硅酸盐垢样。 0038 三、 实验内容。
18、 0039 1、 垢样的成分分析： 分析室内三元区块垢样成分， 大致筛选出以碳酸盐垢为主和 以硅酸盐垢为主的两种垢样作为本次中性清垢剂评价的样本， 成分分析结果见表1。 0040 表1两种垢样分析结果 说明书 3/8 页 5 CN 109021949 A 5 0041 0042 2、 中性清垢剂评价实验 0043 2.1中性除垢剂： 采用实施例1-4制备的常温中性专用除垢解卡剂。 0044 2.2溶垢性能评价 0045 2.2.1称取垢样： 取7g左右的垢样1、 垢样2各两份， 放置在105烘箱中， 8小时后取 出， 置于干燥器内冷却至室温， 称重W1； 0046 2.2.2复合预处理剂对不同。
19、垢质成分垢样的浸泡实验： 将称量后的垢样按照垢 样与浓度20的复合预处理剂以1： 20的比例浸泡， 用塑料薄膜封紧杯口， 并在塑料薄膜上 扎几个孔； 将中的烧杯置于45的恒温水浴内， 静态浸泡12小时， 然后过滤。 0047 经过复合预处理剂12小时浸泡后， 两种预处理剂的溶液颜色变淡， 碳酸盐垢已基 本分散烧杯壁出现油污， 而硅酸盐垢变化不大， 烧杯壁未出现油污。 0048 2.2.3除垢剂对不同垢质成分垢样的浸泡实验： 将过滤后的垢样按照垢样与浓 度为20的中性除垢剂以1： 20的比例浸泡， 用塑料薄膜封紧杯口， 并在塑料薄膜上扎几个 孔； 将中的烧杯置于45的恒温水浴内， 静态浸泡36小。
20、时。 经过除垢剂36小时浸泡后， 烧杯中垢样量变少， 出现了泥沙和油污， 碳酸盐垢进一步分散， 硅酸盐垢呈现分散状态。 0049 2.2.4烘干称重： 浸泡结束后， 将残留物质过滤后， 置于105烘箱中， 2小时后取 出， 置于干燥器内冷却至室温， 称重， 记录去掉滤纸后垢样的重量W3， 计算溶垢率， 实验结果 见表2。 0050 表2不同垢质成分的不同清垢体系溶垢实验数据表 0051 0052 实验数据表明， 针对钙垢， 实施例1溶垢效果更佳， 溶垢率达到83.59； 针对硅垢， 实施例4溶垢效果更佳， 溶垢率达到了82.06。 0053 2.3腐蚀性能评价 0054 2.3.1N80钢片的。
21、腐蚀实验 0055 为了评价中性清垢体系的腐蚀情况， 将实施例1-4制备的常温中性专用除垢解卡 剂进行N80钢片的腐蚀实验。 说明书 4/8 页 6 CN 109021949 A 6 0056 将N80钢片首先用脱脂棉擦净， 测其长、 宽、 高并记录； 再用无水乙醇清洗， 用冷 风吹干， 放入干燥器内20min后， 称重M1(精确至0.0001g)； 0057 每个烧杯中放入两个钢片， 在45的水浴中先使用复合预处理剂完全浸泡， 再 使用除垢剂完全浸泡， 其中一份静态浸泡4小时(复合预处理剂1小时， 除垢剂3小时)、 另外 一份静态浸泡48小时(复合预处理剂12小时， 除垢剂36小时)； 00。
22、58 取出钢片， 立即用清水冲洗干净， 再用软毛刷刷洗； 最后用无水乙醇进行清洗， 放置于滤纸上用冷风吹干， 放在干燥器内干燥20min后称重M2， 精确至0.0001g， 计算腐蚀 率， 静态浸泡4小时后， 钢片的腐蚀情况数据见表3， 静态浸泡48小时后钢片的腐蚀情况数据 见表4。 0059 腐蚀速率的计算公式： 0060 0061 式中： 0062 W腐蚀速率， g/m2h； 0063 M1,M2试验前、 后试片质量， g； 0064 S试片表面积， m2； 0065 t浸泡时间， h。 0066 表3不同配方腐蚀速率测定实验结果(45、 4h) 说明书 5/8 页 7 CN 109021。
23、949 A 7 0067 0068 表4不同配方体系腐蚀速率测定实验结果(45、 48h) 说明书 6/8 页 8 CN 109021949 A 8 0069 0070 由以上实验数据可以明显的看出， 中性四种清垢体系4小时、 48小时的腐蚀率都较 低， 均小于酸化标准(4小时腐蚀速率1g/m2h)， 能满足现场应用的要求。 0071 2.3.2转子涂层的腐蚀实验 0072 为了评价清垢体系对螺杆泵井的腐蚀影响， 实验室将螺杆泵转子切段， 用清垢剂 浸泡， 观测转子涂层表面的变化。 其实验步骤为： 0073 将转子用脱脂棉擦净， 再用无水乙醇清洗， 用冷风吹干； 0074 烧杯中放入转子， 将。
24、其在45的水浴中先使用复合预处理剂完全浸泡12小时， 再使用除垢剂完全浸泡36小时； 0075 取出转子， 立即用清水冲洗干净， 再用无水乙醇进行清洗， 放置于滤纸上用冷风 吹干， 观察转子涂层腐蚀情况， 并拍摄照片与前者对比， 以实施例3制备的常温中性专用除 垢解卡剂浸泡48小时的转子为例。 经过中性清垢体系48小时浸泡， 转子涂层表面光亮， 无明 显的腐蚀和脱落现象。 0076 四、 实验结论 0077 本次实验采用三元复合驱机采井碳酸盐垢和硅酸盐垢两种垢样对实施例1-4制备 的常温中性专用除垢解卡剂进行了评价， 得出认识如下： 0078 1、 实施例1溶蚀钙垢效果最佳， 溶垢率是83.5。
25、9； 实施例4溶蚀硅垢效果最佳， 溶 垢率是82.06； 0079 2、 中性清垢体系对N80钢片4小时、 48小时的腐蚀率都较低， 其中溶蚀钙垢效果最 说明书 7/8 页 9 CN 109021949 A 9 佳的实施例1体系4小时平均腐蚀率为0.81g/m2h， 48小时平均腐蚀率是0.0891g/m2h； 溶 蚀硅垢效果最佳的实施例4体系4小时平均腐蚀率为0.73g/m2h， 48小时平均腐蚀率是 0.0828g/m2h,均低于酸化标准(4小时腐蚀速率1g/m2h)， 能满足现场应用的要求； 0080 3、 螺杆泵的转子浸泡48小时后， 涂层表面光亮， 无明显的腐蚀和脱落现象。 0081 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明， 但是本专利并不限于上述实施方 式， 在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本专利宗旨的前提下 作出各种变化。 说明书 8/8 页 10 CN 109021949 A 10 。