一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010585183.X

申请日:

2010.12.13

公开号:

CN102344790A

公开日:

2012.02.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/54申请日:20101213|||公开

IPC分类号:

C09K8/54; C09K8/52; C08F220/06; C08F222/06

主分类号:

C09K8/54

申请人:

新疆德蓝股份有限公司

发明人:

魏超; 曾凡付; 田孝敬

地址:

830013 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新区北区工业园蓝天路216号

优先权:

专利代理机构:

乌鲁木齐新科联专利代理事务所(有限公司) 65107

代理人:

欧咏

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内容摘要

本发明的一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备,以重量份数配制原料,经反应釜合成:a、酯化反应:将45-55份的甘油水浴加热至70℃,一次加入28-32份五氧化二磷;升温不超过95℃,二次加入18-22份五氧化二磷,控制温度搅拌5-7h,得甘油磷酸酯;b、聚合反应:将28-35份的甘油磷酸酯,加3-5份的过硫酸铵催化剂,加热至130℃,依次添加28-35份丙烯酸、28-35份马来酸酐,控制温度搅拌7-9h,得甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物;c、复配:将5-10份甘油磷酸酯-丙烯酸-马来酸酐共聚物和30-50份水,搅拌下依次添加3-5份双咪唑啉、10-15份有机胺缓蚀剂、10-15份聚环氧琥珀酸、20-25份聚天冬氨酸,搅拌均匀,即得成品。该产品用于回注水系统的投加量为40mg/L-80mg/L。

权利要求书

1: 一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备, 其特征在于 : 以重量份数配制原料, 经 反应釜合成 : a、 酯化反应 : 将 45-55 份的甘油水浴加热至 70℃, 一次加入 28-32 份五氧化二磷 ; 升温不超过 95℃, 二次加入 18-22 份五氧化二磷, 控制温度搅拌 5-7h, 得甘油磷酸酯 ; b、 聚合反应 : 将 28-35 份的甘油磷酸酯, 加 3-5 份的过硫酸铵催化剂, 加热至 130℃, 依次添加 28-35 份丙烯酸、 28-35 份马来酸酐, 控制温度搅拌 7-9h, 得甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚 物; c、 复配 : 将 5-10 份甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚物和 30-50 份水, 搅拌下依次添加 3-5 份双咪唑啉、 10-15 份有机胺缓蚀剂、 10-15 份聚环氧琥珀酸、 20-25 份聚天冬氨酸, 搅拌均 匀, 即得缓蚀阻垢剂。
2: 根据权利要求 1 所述的缓蚀阻垢剂, 其特征在于 : 产品用于回注水系统的投加量为 40 mg/L -80mg/L。
3: 根据权利要求 1 所述的缓蚀阻垢剂, 其特征在于 : 原料的选用均为市售产品。

说明书


一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备

    技术领域 本发明涉及油田回注水缓蚀阻垢技术, 尤其是该剂的制备, 所得制剂具有较强的 缓蚀阻垢作用, 可实现地层压力及采油的协调性, 提高其产油量。
     背景技术 随着油田的开采, 我国的一些大型油田相继进入了后期开采阶段, 注水是保证地 层压力和采油量增加和稳产的主要手段之一, 但是在油田注水系统中, 普遍存在着 H2S、 CO2 和 O2 等腐蚀性气体, 这几种腐蚀物质的协同作用及其悬浮物的影响, 可大大加强污水的腐 蚀性, 点蚀速率可达几毫米每年, 同时由于回注水为高碱高硬度水易使水管线结垢, 造成其 内径缩小, 管线压降增大, 致使许多注水井报废, 给油田的后期开发带来困难和巨大经济损 失。 因此必须采用相应的防腐蚀措施, 在高矿化度的污水回注系统中, 通常采用密闭处理工 艺与添加缓蚀剂相结合的措施来抑制腐蚀, 同时还要投加合适的杀菌、 净化等多种化学处 理剂, 以达到综合治理污水的目的。
     油田所用缓蚀剂和阻垢剂主要是有机磷酸及其酯类、 聚丙烯酸类、 马来酸酐共聚 物类及复配型阻垢剂等, 这些缓蚀剂和阻垢剂解决了许多腐蚀、 结垢问题, 但是当油田水矿 化度很高特别是钙含量很高时, 阻垢仍然是一个突出的问题, 并且油田水中含有的大量腐 蚀气体等, 对设备管线的腐蚀也很严重, 对此, 国内进行了许多研究, 如油田注入水配伍性 及阻垢实验研究, 参考 《油田化学》 1992.9. No4 337— 341、 油田阻垢剂的研究, 参考 《黑龙 江日化》 1998 年第 3 期、 国外用于油田注水系统中的缓蚀剂, 参考 《华北石油设计》 1990 年 第 3 期和聚天冬氨酸作为油田阻垢剂的研究进展, 参考 《油气田环境保护》 2006 年 9 月等。
     目前油田回注水使用的药剂大部分为有机磷系列和共聚物系列, 由于药剂的性质 各异, 将其混用必然产生化学反应, 消耗药剂, 不但起不到相应的作用, 还会加剧管道腐蚀 和结垢。本发明针对油田回注水的复杂情况进行研发, 筛选适合不同油田回注水缓蚀阻垢 剂, 使其具有良好的功效, 极大的解决了现场的问题, 为油田正常开采提供了技术支撑。
     发明内容
     本发明的目的在于 : 提供的油田回注水缓蚀阻垢剂, 能高碱高硬强腐蚀的环境下 仍能发挥良好抗缓蚀抗阻垢作用, 保护注水管道的畅通, 保证地层压力及采油的正常使用。
     本发明的目的是这样实现的 : 一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备, 以重量 份数配制原料, 经反应釜合成 : a、 酯化反应 : 将 45-55 份的甘油水浴加热至 70℃, 一次加入 28-32 份五氧化二磷 ; 升温不超过 95℃, 二次加入 18-22 份五氧化二磷, 控制温度搅拌 5-7h, 得甘油磷酸酯 ; b、 聚合反应 : 将 28-35 份的甘油磷酸酯, 加 3-5 份的过硫酸铵催化剂, 加热至 130℃, 依次添加 28-35 份丙烯酸、 28-35 份马来酸酐, 控制温度搅拌 7-9h, 得甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚物; c、 复配 : 将 5-10 份甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚物和 30-50 份水, 搅拌下依次添加 3-5 份双咪唑啉、 10-15 份有机胺缓蚀剂、 10-15 份聚环氧琥珀酸、 20-25 份聚天冬氨酸, 搅拌均 匀, 即得缓蚀阻垢剂。
     所述的缓蚀阻垢剂, 产品用于回注水系统的投加量为 40 mg/L -80mg/L。
     所述的缓蚀阻垢剂, 其特征在于 : 原料的选用均为市售产品。
     本发明缓蚀阻垢剂的性能检测及评价 : 按照标准 Q/SY126-2007“油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求” 评价缓蚀阻垢剂性能, 结果如下 : (1) 缓蚀能力从上表的数据可知 : 在相同投加量下, 本缓蚀阻垢剂的缓释效果远好于常规缓蚀剂, 达 到标准要求。
     (2) 阻垢能力从上表的数据可知 : 在相同投加量下, 本缓蚀阻垢剂在 CaCO3 垢型和 CaSO4 垢型的阻垢 率与 HEDP 的效果相似, 要好于 PBTCA 和 ATMP 的阻垢效果, 在 BaSO4 垢型的阻垢率效果好于 常规阻垢剂, 达到标准要求。本发明构思并设计的技术路线科学合理、 成本低廉, 产品达到企业标准, 具有较高 的应用价值, 彰显技术进步。具体实施方式
     本发明对照实施例作进一步说明。 实施例 本产品经甘油和五氧化二磷反应, 产物再与丙烯酸、 马来酸酐共聚反应, 最后再与 双咪唑啉、 有机胺、 聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸复配而成 ; a、 酯化反应 甘油十五氧化二磷→甘油磷酸酯 ; 在装有温度计、 搅拌器的三口瓶中加 50 份的甘油.水浴加热控制温度为 70℃, 第一次 加 30 份五氧化二磷, 控制温度不超过 95℃, 第二次加 20 份五氧化二磷后保温在 95℃, 搅拌 6h, 得甘油磷酸酯 ; b、 聚合反应 甘油磷酸酯 + 丙烯酸 + 马来酸酐→甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚物 ; 在装有温度计、 搅拌器的三口瓶中加 30 份的甘油磷酸酯, 加 4 份催化剂过硫酸铵, 控 制温度为 130℃, 再加 30 份丙烯酸、 30 份马来酸酐, 控制温度搅拌 8h, 得甘油磷酸酯 - 丙烯 酸 - 马来酸酐共聚物 ; c、 复配 在搅拌下, 加 6 份甘油磷酸酯 - 丙烯酸 - 马来酸酐共聚物和 40 份水, 搅拌均匀, 依次加 3 份双咪唑啉、 10 份有机胺缓蚀剂、 15 份聚环氧琥珀酸、 25 份聚天冬氨酸, 搅拌均匀即得成 品。
     试验结果验证 :
     此回注水为油井采出水, 由于水质组成的特殊性造成了注水系统腐蚀结垢现象十分突 出 , 截至 2004 年底累计有近 4.5 km 注水干线结垢 , 注水干线内垢的平均厚度达 45mm.同 时腐蚀速率高达 2.8mm/a ; 由于井底结垢造成注水井压力以 0.3MPa/a 的速度升高, 严重影 响了油田正常生产, 在加入普通缓蚀剂、 阻垢剂效果不明显 ; 2008 年加入本产品, 投加量 从 120ppm 降低到 80ppm 后, 腐蚀与结垢现象明显好转, 到目前为止还没有一条注水井因腐 蚀或结垢而停止运行, 注水井压力也保持稳定, 保证了油田的正常使用。
     本缓蚀阻垢剂产品的共聚物性能参数如下 : 固含量 : ≥ 30% ; 密度 : 1.10-1.25 ; pH 值 (1% 水溶液) : 2.0-3.0。6

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1、10申请公布号CN102344790A43申请公布日20120208CN102344790ACN102344790A21申请号201010585183X22申请日20101213C09K8/54200601C09K8/52200601C08F220/06200601C08F222/0620060171申请人新疆德蓝股份有限公司地址830013新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新区北区工业园蓝天路216号72发明人魏超曾凡付田孝敬74专利代理机构乌鲁木齐新科联专利代理事务所有限公司65107代理人欧咏54发明名称一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备57摘要本发明的一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备,。

2、以重量份数配制原料,经反应釜合成A、酯化反应将4555份的甘油水浴加热至70,一次加入2832份五氧化二磷;升温不超过95,二次加入1822份五氧化二磷,控制温度搅拌57H,得甘油磷酸酯;B、聚合反应将2835份的甘油磷酸酯,加35份的过硫酸铵催化剂,加热至130,依次添加2835份丙烯酸、2835份马来酸酐,控制温度搅拌79H,得甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物;C、复配将510份甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物和3050份水,搅拌下依次添加35份双咪唑啉、1015份有机胺缓蚀剂、1015份聚环氧琥珀酸、2025份聚天冬氨酸,搅拌均匀,即得成品。该产品用于回注水系统的投加量为40MG/L80MG。

3、/L。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102344810A1/1页21一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备,其特征在于以重量份数配制原料,经反应釜合成A、酯化反应将4555份的甘油水浴加热至70,一次加入2832份五氧化二磷;升温不超过95,二次加入1822份五氧化二磷,控制温度搅拌57H,得甘油磷酸酯;B、聚合反应将2835份的甘油磷酸酯,加35份的过硫酸铵催化剂,加热至130,依次添加2835份丙烯酸、2835份马来酸酐,控制温度搅拌79H,得甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物;C、复配将510份甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物和3050。

4、份水,搅拌下依次添加35份双咪唑啉、1015份有机胺缓蚀剂、1015份聚环氧琥珀酸、2025份聚天冬氨酸,搅拌均匀,即得缓蚀阻垢剂。2根据权利要求1所述的缓蚀阻垢剂,其特征在于产品用于回注水系统的投加量为40MG/L80MG/L。3根据权利要求1所述的缓蚀阻垢剂,其特征在于原料的选用均为市售产品。权利要求书CN102344790ACN102344810A1/4页3一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备技术领域0001本发明涉及油田回注水缓蚀阻垢技术,尤其是该剂的制备,所得制剂具有较强的缓蚀阻垢作用,可实现地层压力及采油的协调性,提高其产油量。背景技术0002随着油田的开采,我国的一些大型油田相继。

5、进入了后期开采阶段,注水是保证地层压力和采油量增加和稳产的主要手段之一,但是在油田注水系统中,普遍存在着H2S、CO2和O2等腐蚀性气体,这几种腐蚀物质的协同作用及其悬浮物的影响,可大大加强污水的腐蚀性,点蚀速率可达几毫米每年,同时由于回注水为高碱高硬度水易使水管线结垢,造成其内径缩小,管线压降增大,致使许多注水井报废,给油田的后期开发带来困难和巨大经济损失。因此必须采用相应的防腐蚀措施,在高矿化度的污水回注系统中,通常采用密闭处理工艺与添加缓蚀剂相结合的措施来抑制腐蚀,同时还要投加合适的杀菌、净化等多种化学处理剂,以达到综合治理污水的目的。0003油田所用缓蚀剂和阻垢剂主要是有机磷酸及其酯类。

6、、聚丙烯酸类、马来酸酐共聚物类及复配型阻垢剂等,这些缓蚀剂和阻垢剂解决了许多腐蚀、结垢问题,但是当油田水矿化度很高特别是钙含量很高时,阻垢仍然是一个突出的问题,并且油田水中含有的大量腐蚀气体等,对设备管线的腐蚀也很严重,对此,国内进行了许多研究,如油田注入水配伍性及阻垢实验研究,参考油田化学19929NO4337341、油田阻垢剂的研究,参考黑龙江日化1998年第3期、国外用于油田注水系统中的缓蚀剂,参考华北石油设计1990年第3期和聚天冬氨酸作为油田阻垢剂的研究进展,参考油气田环境保护2006年9月等。0004目前油田回注水使用的药剂大部分为有机磷系列和共聚物系列,由于药剂的性质各异,将其混。

7、用必然产生化学反应,消耗药剂,不但起不到相应的作用,还会加剧管道腐蚀和结垢。本发明针对油田回注水的复杂情况进行研发,筛选适合不同油田回注水缓蚀阻垢剂,使其具有良好的功效,极大的解决了现场的问题,为油田正常开采提供了技术支撑。发明内容0005本发明的目的在于提供的油田回注水缓蚀阻垢剂,能高碱高硬强腐蚀的环境下仍能发挥良好抗缓蚀抗阻垢作用,保护注水管道的畅通,保证地层压力及采油的正常使用。0006本发明的目的是这样实现的一种用于油田回注水的缓蚀阻垢剂的制备,以重量份数配制原料,经反应釜合成A、酯化反应将4555份的甘油水浴加热至70,一次加入2832份五氧化二磷;升温不超过95,二次加入1822份。

8、五氧化二磷,控制温度搅拌57H,得甘油磷酸酯;B、聚合反应将2835份的甘油磷酸酯,加35份的过硫酸铵催化剂,加热至130,依次添加2835份丙烯酸、2835份马来酸酐,控制温度搅拌79H,得甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚说明书CN102344790ACN102344810A2/4页4物;C、复配将510份甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物和3050份水,搅拌下依次添加35份双咪唑啉、1015份有机胺缓蚀剂、1015份聚环氧琥珀酸、2025份聚天冬氨酸,搅拌均匀,即得缓蚀阻垢剂。0007所述的缓蚀阻垢剂,产品用于回注水系统的投加量为40MG/L80MG/L。0008所述的缓蚀阻垢剂,其特征在于原料的。

9、选用均为市售产品。0009本发明缓蚀阻垢剂的性能检测及评价按照标准Q/SY1262007“油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求”评价缓蚀阻垢剂性能,结果如下1缓蚀能力从上表的数据可知在相同投加量下,本缓蚀阻垢剂的缓释效果远好于常规缓蚀剂,达到标准要求。00102阻垢能力从上表的数据可知在相同投加量下,本缓蚀阻垢剂在CACO3垢型和CASO4垢型的阻垢率与HEDP的效果相似,要好于PBTCA和ATMP的阻垢效果,在BASO4垢型的阻垢率效果好于常规阻垢剂,达到标准要求。说明书CN102344790ACN102344810A3/4页50011本发明构思并设计的技术路线科学合理、成本低廉,产品达到企业标准。

10、,具有较高的应用价值,彰显技术进步。0012具体实施方式0013本发明对照实施例作进一步说明。实施例0014本产品经甘油和五氧化二磷反应,产物再与丙烯酸、马来酸酐共聚反应,最后再与双咪唑啉、有机胺、聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸复配而成;A、酯化反应甘油十五氧化二磷甘油磷酸酯;在装有温度计、搅拌器的三口瓶中加50份的甘油水浴加热控制温度为70,第一次加30份五氧化二磷,控制温度不超过95,第二次加20份五氧化二磷后保温在95,搅拌6H,得甘油磷酸酯;B、聚合反应甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物;在装有温度计、搅拌器的三口瓶中加30份的甘油磷酸酯,加4份催化剂过硫酸铵,控制温度为。

11、130,再加30份丙烯酸、30份马来酸酐,控制温度搅拌8H,得甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物;C、复配在搅拌下,加6份甘油磷酸酯丙烯酸马来酸酐共聚物和40份水,搅拌均匀,依次加3份双咪唑啉、10份有机胺缓蚀剂、15份聚环氧琥珀酸、25份聚天冬氨酸,搅拌均匀即得成品。0015试验结果验证说明书CN102344790ACN102344810A4/4页6此回注水为油井采出水,由于水质组成的特殊性造成了注水系统腐蚀结垢现象十分突出,截至2004年底累计有近45KM注水干线结垢,注水干线内垢的平均厚度达45MM同时腐蚀速率高达28MM/A;由于井底结垢造成注水井压力以03MPA/A的速度升高,严重影响了油田正常生产,在加入普通缓蚀剂、阻垢剂效果不明显;2008年加入本产品,投加量从120PPM降低到80PPM后,腐蚀与结垢现象明显好转,到目前为止还没有一条注水井因腐蚀或结垢而停止运行,注水井压力也保持稳定,保证了油田的正常使用。0016本缓蚀阻垢剂产品的共聚物性能参数如下固含量30;密度110125;PH值(1水溶液)2030。说明书CN102344790A。

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