CN102897926B - 钡锶阻垢剂 - Google Patents
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Abstract
一种钡锶阻垢剂，主要由下列组分按所述重量比制成：马丙共聚物30～35%、二乙烯三胺五甲叉膦酸18～22%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷12～16%、表面活性剂7～12%、离子水18～30%。本发明具有生产成本低，生产工艺简单，抗结垢作用强等特点。马来酸酐具有分散碳酸钙、磷酸钙微晶的效能，不但具有除垢的作用而且还有优良的缓蚀作用；其无毒、热稳定性好，可在高温下使用。在日常维护时，将马来酸酐和丙烯酸、丙烯酸甲脂在一定条件下生成新的共聚物；并且将其和其它高分子去垢物质复合成的阻垢剂。其阻碳酸钡垢率大于等于98%，解决了采油过程中出现大面积的结垢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻垢剂，特别涉及一种钡锶阻垢剂。
背景技术
随着我国大部分油田进入注水采油阶段，采油及集输系统的结垢问题日益突出起来。结垢对于油田危害是巨大的，垢在采油、集输系统中的沉积会增加流体流动的阻力，从而增加能耗；其次还可造成垢下腐蚀，影响正常生产；垢在地层下沉积还会造成地层孔道阻塞。结垢正成为目前油田迫切需要解决的问题。造成油田的各系统结垢的原因很多，总结起来主要有两方面：首先是由于采出液与回注水不配伍造成的结垢；其次是由于地层下与地表上温度压力不同，成垢离子溶解度不同造成的结垢。
对于碳酸钙和硫酸钙的结垢，国内外的研究比较多，也形成了一套行之有效的方法，但对于油田特有的硫酸钡、硫酸锶结垢问题目前尚处于研究的阶段。共聚物阻垢剂是近年来开发的新型阻垢剂，由于这种阻垢剂具有热稳定性好、无毒，可与有机磷酸盐产生协同作用，对钙、锶、钡、镁等离子有十分强的络合作用，已成为人们研究的热点。开发特效的钡锶阻垢剂对油田的开采具有很大的使用价值。油田垢中含有较高的钡锶离子主要是由于地层水或注入水中还有较高的钡锶离子，且易于硫酸根形成硫酸钡锶垢。钡锶垢坚硬难去除，是油田生产过程中急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种钡锶阻垢剂，以解决现有石油开采过程中结垢严重、形成钡锶垢后坚硬难去除等技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种钡锶阻垢剂，主要由下列组分按所述重量比配制而成：马丙共聚物30～35%、二乙烯三胺五甲叉膦酸18～22%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷12～16%、表面活性剂7～12%、水18～30%。
制备上述钡锶阻垢剂方法：按所述重量比取马丙共聚物、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、表面活性剂、离子水进行复合配制，制得钡锶阻垢剂。
作为优选，所述马丙共聚物采用以下方法制备：a．在反应釜中投入马来酸酐110～130份马来酸酐和240～260份离子水，开动搅拌器搅拌均匀，升温至40℃～50℃，投加175—190份体积浓度30%的过氧化氢；在高位槽滴加290～310份丙烯酸，同时滴水加75～85份丙烯酸甲脂，滴加时间控制在3小时，滴加完毕后升温至80℃～90℃，搅拌2小时，降温至常温，得到马丙共聚物。
作为优选，所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠（K12或SDS）、壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10）、椰油酸二乙醇酰胺（6501）、硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
本发明具有生产成本低，生产工艺简单，抗结垢作用强等特点。马来酸酐具有分散碳酸钙、磷酸钙微晶的效能，不但具有除垢的作用而且还有优良的缓蚀作用；其无毒、热稳定性好，可在高温下使用。同时还对硫酸钡、硫酸锶水垢的生产有特效的限制作用。在日常维护时，将马来酸酐和丙烯酸、丙烯酸甲脂在一定条件下生成新的共聚物；并且将其和其它高分子去垢物质复合成的阻垢剂。其阻碳酸钡垢率大于等于98%，阻碳酸锶垢率大于等于99%，解决了采油过程中出现大面积的结垢的问题。
具体实施方式
实施例1：在反应釜中投入马来酸酐110份马来酸酐和260份离子水，开动搅拌器搅拌均匀，升温至40℃～50℃，投加175份体积浓度30%的过氧化氢；在高位槽滴加290份丙烯酸，同时滴水加85份丙烯酸甲脂，滴加时间控制在3小时，滴加完毕后升温至80℃～90℃，搅拌2小时，降温至常温，得到马丙共聚物。检测丙烯酸单体含量大于等于0.2%，PH值2.5±0.2，马丙共聚物固含量大于等于30%。而后按质量百分比计量取马丙共聚物30%、二乙烯三胺五甲叉膦酸18%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷12%、月桂醇硫酸钠（K12或SDS）或壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10）12%、水（允许有少量杂质）28%进行复合配制；所制得淡黄色液体为钡锶阻垢剂。
实施例2：在反应釜中投入马来酸酐120份马来酸酐和250份离子水，开动搅拌器搅拌均匀，升温至40℃～50℃，投加190份体积浓度30%的过氧化氢；在高位槽滴加300份丙烯酸，同时滴水加80份丙烯酸甲脂，滴加时间控制在3小时，滴加完毕后升温至80℃～90℃，搅拌2小时，降温至常温，得到马丙共聚物。检测丙烯酸单体含量大于等于0.2%，PH值2.5±0.2，马丙共聚物固含量大于等于30%。而后按质量百分比计量取马丙共聚物32%、椰油酸二乙醇酰胺（6501）或硬脂酸甘油单酯20%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷15%、卵磷脂10%、水（允许有少量杂质）23%进行复合配制；所制得淡黄色液体为钡锶阻垢剂。
实施例3：在反应釜中投入马来酸酐130份马来酸酐和240份离子水，开动搅拌器搅拌均匀，升温至40℃～50℃，投加185份体积浓度30%的过氧化氢；在高位槽滴加310份丙烯酸，同时滴水加80份丙烯酸甲脂，滴加时间控制在3小时，滴加完毕后升温至80℃～90℃，搅拌2小时，降温至常温，得到马丙共聚物。检测丙烯酸单体含量大于等于0.2%，PH值2.5±0.2，马丙共聚物固含量大于等于30%。而后按质量百分比计量取马丙共聚物35%、二乙烯三胺五甲叉膦酸22%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷16%、木质素磺酸盐或亚甲基双甲基萘磺酸钠7%、水（允许有少量杂质）20%进行复合配制；所制得淡黄色液体为钡锶阻垢剂。
为了验证本发明的效果，发明人进行了一系列的对比试验。
一．静态阻垢试验。
1.碳酸钙静态试验结果见下表所示：
表1：碳酸钙静态试验
试验数据表明：在投加60ppm以上时，本发明阻垢率可达到95.1％以上。
2.硫酸钙静态试验结果见下表所示：
表2：硫酸钙静态试验
试验数据表明：在投加60ppm以上时，本发明阻垢率可达到93.5％以上。
3.硫酸钡静态试验结果见下表所示：
表3：硫酸钡静态试验
试验数据表明：在投加60ppm以上时，本发明阻垢率可达到93.8％以上。
二．静态阻垢对比实验：以《油田用防垢剂性能评定方法》为标准进行评定。选择实施例1、2、3，在恒温水浴50±1℃、药剂投加浓度60ppm条件下与现有钡锶阻垢剂作对比。其实验结果见下表所示:
表4：硫酸钡、硫酸锶静态阻垢对比实验
| 阻垢率 | 本发明阻垢硫酸钡率（mg/L） | 现有阻垢硫酸钡率（mg/L） | 本发明阻垢硫酸锶率（mg/L） | 现有阻垢硫酸锶率（mg/L） |
| 实施例1 | 93.8 | 80.2 | 98.9 | 85.1 |
| 实施例2 | 95.8 | 79.8 | 96.5 | 85.2 |
| 实施例3 | 94.7 | 80.5 | 93.8 | 84.9 |
上述统计数据表明：相对现有钡锶阻垢剂，本发明阻垢率有较强表现，其综合性能优良。
Claims (1)
1.一种钡锶阻垢剂，其特征是其主要由下列组分按所述重量比配制而成：马丙共聚物30～35%、二乙烯三胺五甲叉膦酸18～22%、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷12～16%、表面活性剂7～12%、水18～30%；所述马丙共聚物采用以下方法制备：a．在反应釜中投入110～130份马来酸酐和240～260份离子水，开动搅拌器搅拌均匀，升温至40℃～50℃，投加175—190份体积浓度30%的过氧化氢；在高位槽滴加290～310份丙烯酸，同时滴水加75～85份丙烯酸甲酯，滴加时间控制在3小时，滴加完毕后升温至80℃～90℃，搅拌2小时，降温至常温，得到马丙共聚物；所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、椰油酸二乙醇酰胺、木质素磺酸盐、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种。
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