CN101100601A - 一种缓蚀阻垢清蜡降粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
缓蚀阻垢清蜡降粘剂，应用于油田油井缓蚀阻垢清蜡降粘。特征是：其特征是：原料组分重量比为：A.2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠：5～10％；B.十二烷基二甲基苄基氯化胺；10～15％；C.FC-N01氟碳表面活性剂：0.05～0.2％；D.烷基酚聚氧乙烯(14)醚：3～8％；E.甲醛：3～7％；F、六亚甲基四胺：8～15％；G.六偏磷酸钠：5～8％；H.羟基乙叉二磷酸：5～8％；I.其余为水。效果是：油井上应用缓蚀阻垢清蜡降粘剂，提高了药剂的配伍性，既满足了油井的清蜡降粘要求，又满足了油井的防腐防垢要求。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学技术领域，特别涉及一种油井缓蚀阻垢清蜡降粘剂，应用于油井缓蚀阻垢清蜡降粘。
背景技术
油田开发进入中高含水期后，由于长时间浸泡在有腐蚀作用的井液中，油井套管被腐蚀，套管内壁结垢现象严重。需要维持较长时间采油生产，必须采用化学药剂降低腐蚀速度，减少或清除结垢。另外，油田开发后期，油井还需要利用化学药剂进行清蜡降粘，提高产能。但是缓蚀除垢和清蜡降粘这两种药剂的配伍性差，在同一口井使用不利于药剂发挥作用，虽然也有科技人员开发出集清蜡降粘、缓蚀阻垢一体的药剂，但是效果不是很好，给采油生产管理带来了很大的难度。
发明内容
本发明的目的是：提供一种缓蚀阻垢清蜡降粘剂及其制备方法，提高药剂的配伍性，利用缓蚀阻垢清蜡降粘剂既能实现清蜡、又能防腐防垢，解决常规的清蜡降粘药剂与防腐防垢药剂配伍性差的不足。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：
一、缓蚀阻垢清蜡降粘剂的原材料包括：
A、2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠(工业品)(黄洪周 主编，化学工业出版社 中国表面活性剂总览 第554页)。
性质：咪唑啉磷酸盐两性表面活性剂，具有良好的去污、起泡和乳化能力，耐硬水性好，对酸、碱、金属离子不敏感，还具有优良的抗静电、防腐杀菌等性能。
生产厂家：山西荣华精细日用化工公司、中国日用化学工业研究院
B、十二烷基二甲基苄基氯化胺(工业品)；
C、FC-N01氟碳表面活性剂(工业品)，其分子式是：
C3F7O(C3F6)nC2F4CO2C2H4N(C2H4OH)2其中：n＝2-4
质量指标：微黄色或琥珀色粘稠液体，表面张力小于168毫牛顿/米。
特性：是一种新型阳离子氟碳表面活性剂，同时具有非离子的性质，能明显改善润湿、扩散、乳化、流平性能。
生产厂家：上海中科合臣股份有限公司。
D、烷基酚聚氧乙烯(14)醚(工业品)；(黄洪周 主编，化学工业出版社 中国表面活性剂总览 第340页)。
性质：黄色或棕色粘稠液体，对酸、碱、金属盐溶液稳定。
用途：一般工业乳化剂。
生产厂家：大连理工大学化工实验厂；旅顺化工厂；辽宁省化工研究院；西安石油化工总厂。
E、甲醛
F、六亚甲基四胺
G、六偏磷酸钠
H、羟基乙叉二磷酸(也称作：羟基乙叉二膦酸)
I、水。
原料组分重量比为：
A、2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠(工业品)：5～10％
B、十二烷基二甲基苄基氯化胺(工业品)；10～15％
C、FC-N01氟碳表面活性剂(工业品)：0.05～0.2％
D、烷基酚聚氧乙烯(14)醚(工业品)：3～8％
E、甲醛：3～7％
F、六亚甲基四胺：8～15％
G、六偏磷酸钠：5～8％
H、羟基乙叉二磷酸：5～8％
I、其余为水。
二、缓蚀阻垢清蜡降粘剂的生产方法
主要设备：
具有搅拌、加热、冷却及真空系统的常压搪瓷反应釜。
生产方法：
首先，2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化胺、FC-N01氟碳表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯(14)醚、甲醛、六亚甲基四胺、六偏磷酸钠和羟基乙叉二磷酸八种原料按比例加入常压搪瓷反应釜。缓慢升温到50-66℃。在不断搅拌30分钟后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至常温。按比例加入水，边加边搅拌，搅拌20分钟后出料，得到缓蚀阻垢清蜡降粘剂。本缓蚀阻垢清蜡降粘剂不可燃。
本发明的有益效果是：在油井上应用缓蚀阻垢清蜡降粘剂，提高了药剂的配伍性，既满足了油井的清蜡降粘要求，又满足了油井的防腐防垢要求。
具体实施方式
利用本发明在华北油田第五采油厂的某油田等30余口的油井试用，同时解决了油井的清蜡降粘与防腐阻垢问题。缓蚀率均达到92％以上，与同区块的对比井相比较，试验井的平均寿命延长4-5年。清蜡降粘效果明显提高平均粘度降低到75％以下。
实施例1：缓蚀阻垢清蜡降粘剂的原材料重量比是：2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠：8％、十二烷基二甲基苄基氯化胺：12％、FC-N01氟碳表面活性剂：0.1％、烷基酚聚氧乙烯(14)醚：5％、甲醛：4.5％、六亚甲基四胺：10％、六偏磷酸钠：6％、羟基乙叉二磷酸：6％和水：48.4％。
配制过程：首先，2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化胺、FC-N01氟碳表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯(14)醚、甲醛、六亚甲基四胺、六偏磷酸钠、羟基乙叉二磷酸等八种原料按比例加入常压搪瓷反应釜。缓慢升温到55℃。在不断搅拌30分钟后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至常温。按比例加入水，边加边搅拌，搅拌20分钟后出料，得到缓蚀阻垢清蜡降粘剂。
实施例2：缓蚀阻垢清蜡降粘剂的原材料重量比是：2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠：6％、十二烷基二甲基苄基氯化胺：10.3％、FC-N01氟碳表面活性剂：0.07％、烷基酚聚氧乙烯(14)醚：5％、甲醛：4.5％、六亚甲基四胺：11％、六偏磷酸钠：6％、羟基乙叉二磷酸：6％和水：51.13％。
制备过程与实施例1相同。
实施例3：缓蚀阻垢清蜡降粘剂的原材料重量比是：中国日用化学工业研究院生产的2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠：9％、十二烷基二甲基苄基氯化胺：13.5％、FC-N01氟碳表面活性剂：0.15％、旅顺化工厂生产的烷基酚聚氧乙烯(14)醚：7.7％、甲醛：6.5％、六亚甲基四胺：13.6％、六偏磷酸钠：7.6％、羟基乙叉二磷酸：7.6％和水：34.53％。
制备过程与实施例1相同。
缓蚀率评价
选用碳钢挂片进行腐蚀实验，采用现场井内添加和没有添加本缓蚀阻垢清蜡降粘剂的产出液进行对比，根据试片的腐蚀失重，计算缓蚀率。
步骤
1、试片预处理，称重；
2、将试片分别放入油井空白产出液和添加了本缓蚀阻垢清蜡降粘剂的产出液中，密封，在温箱内养护3-7天。
3、取出试片，处理，称重，计算缓蚀率。
平均腐蚀率数据是通过下述方法和公式获得的：
试验前试片重量减去取出后重量等于腐蚀量，腐蚀量(折算成平均腐蚀深度)除以养护时间等于腐蚀率。
计算公式如下：
平均腐蚀率Fa＝[(G1-G2)3650]/(Sdp)，单位：毫米/年
其中：G1--试片初始质量，单位g；G2--试验后试片质量，单位g；S--试片表面积，单位cm2；d--试验时间，单位天数；p--试片密度，单位g/cm3。
缓蚀率(％)＝100％(F0-F1)/F0
其中：F0--挂片在空白水样中的腐蚀率，mm/a；
F1--挂片在添加了药剂的水样中的腐蚀率，mm/a；
实验条件：静止养护3天，温度70℃
| 试前重g | 试后重g | 失重 | 缓蚀率％ | |
| 对比井 | 7.5734 | 7.4706 | 0.1028 | |
| 实施例1 | 8.2497 | 8.2423 | 0.0074 | 92.8 |
| 实施例2 | 8.1755 | 8.1682 | 0.0073 | 92.9 |
| 实施例3 | 7.7674 | 7.7655 | 0.0019 | 98.2 |
阻垢率评价：
用滴定法测量添加本缓蚀阻垢清蜡降粘剂前后的油井产出液中钙、镁离子浓度来衡量阻垢率的大小。
步骤
1、把油井产出液中的水分离出来后过滤，测定钙、镁离子总量，记作n0
2、将过滤出的水样放在70℃恒温水浴中，养护25h，测定钙、镁离子总量n1。
3、将缓蚀阻垢清蜡降粘剂加入到过滤出的水样中，同样在70℃恒温水浴中，养护25h，测定钙、镁离子总量n2。
4、阻垢率(％)＝100％(n2-n1)/(n0-n1)
| 空白水样钙、镁总量mmol/l | 养护后空白水样钙、镁总量mmol/l | 加药后水样中钙、镁总量mmol/l | 阻垢率％ | |
| 实施例1 | 26.3 | 13.3 | 25.6 | 94.6 |
| 实施例2 | 16.5 | 9.3 | 16.1 | 94.4 |
| 实施例3 | 34.6 | 11.1 | 32.9 | 92.8 |
清蜡速率评价：
将一定质量的58号石蜡放入在45℃缓蚀阻垢清蜡降粘剂中，记录蜡块完全溶解的时间，测量溶蜡速率。
| 蜡块质量g | 溶解时间min | 溶蜡速率g/min | |
| 实施例1 | 0.55 | 10.1 | 0.054 |
| 实施例2 | 0.66 | 13.2 | 0.050 |
| 实施例3 | 0.57 | 10.4 | 0.0548 |
降粘率评价：
用旋转粘度计测量添加本缓蚀阻垢清蜡降粘剂前后的原油粘度，计算降粘率。
步骤
1、取原油样品，在水浴锅中预热，测定50℃时其粘度值，记作μ0；
2、将原油样品中加入本缓蚀阻垢清蜡降粘剂，搅拌均匀，测定50℃时其粘度值，记作μ1。
3、降粘率(％)＝100％(μ0-μ1)/μ0
| 空白样粘度mpa.s | 加药后原油粘度mpa.s | 降粘率％ | |
| 实施例1 | 235 | 68 | 71.1 |
| 实施例2 | 585 | 125 | 78.6 |
| 实施例3 | 643 | 133 | 79.3 |
Claims (2)
1、一种缓蚀阻垢清蜡降粘剂，其特征是：原料组分重量比为：
A、2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠：5～10％；
B、十二烷基二甲基苄基氯化胺；10～15％；
C、FC-N01氟碳表面活性剂：0.05～0.2％；
D、烷基酚聚氧乙烯(14)醚：3～8％；
E、甲醛：3～7％；
F、六亚甲基四胺：8～15％；
G、六偏磷酸钠：5～8％；
H、羟基乙叉二磷酸：5～8％；
I、其余为水。
2、根据权利要求1所述的缓蚀阻垢清蜡降粘剂的制备方法特征是：
首先，2-烷基-1-羟乙基-3-羟丙基咪唑啉磷酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化胺、FC-N01氟碳表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯(14)醚、甲醛、六亚甲基四胺、六偏磷酸钠、羟基乙叉二磷酸等八种原料按比例加入常压搪瓷反应釜，缓慢升温到50-66℃，在不断搅拌30分钟后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至常温，按比例加入水，边加边搅拌，搅拌20分钟后出料，得到缓蚀阻垢清蜡降粘剂。
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