CN110079807A - 一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，包括以下步骤：S1：将非离子咪唑啉类聚醚、辛基酚聚氧乙烯醚OP‑10、多乙烯多胺、苯并三氮唑和水混合搅拌均匀，制备为溶液A；S2：将乙二胺四乙酸二钠、羟基乙叉二膦酸、六次甲基四胺、十二烷基三甲基氯化铵和水混合搅拌均匀，制备为溶液B；S3：将溶液A和溶液B混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂。本发明，通过上述操作步骤，使得本发明的防垢缓蚀剂适用于高温(70℃)环境，防止油田产出液由于低酸性、高矿化度、CO2和H2S和高温造成的腐蚀，同时具有防止碳酸钙或碳酸镁结垢性能。在70℃下缓蚀率大于75％，防垢率大于80％。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学剂技术领域，具体为一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
原油开采过程中，由于产出液的低酸性、高温和高矿化度等特性，常常对地面集输管线和井下油管产生腐蚀，有些油田还会因为钙镁离子的存在而结垢。为此，比较有效的方法是加入缓蚀剂进行腐蚀控制，加入防垢剂(又叫阻垢剂，以下均称为防垢剂)进行防垢。稠油蒸汽吞吐热采时，集油管线从开始放喷时的110-120℃逐渐降低到40℃左右，在较长时间(根据开采工艺一般在1-2个月左右)内处于高温(70℃以上)状态，因此对缓蚀剂和防垢剂的耐高温性能提出了更高要求。
常规的油田缓蚀剂和防垢剂使用温度一般在50℃以下。但在高温苛刻环境下，常规的油田缓蚀剂和防垢剂的成分会发生变化，从而使缓蚀剂和防垢剂失效或者大大降低使用效果。而且缓蚀剂和防垢剂分别加注会增加设备和成本投入，缓蚀剂和防垢剂的配伍性和相容性也存在不确定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，使得本发明的防垢缓蚀剂适用于高温(70℃)环境，防止低酸性、高矿化度、CO2和H2S造成的腐蚀，同时具有防止碳酸钙或碳酸镁结垢性能。在70℃下缓蚀率大于75％，防垢率大于80％。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
S1：将非离子咪唑啉类聚醚、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、多乙烯多胺、苯并三氮唑和水混合搅拌均匀，制备为溶液A；
S2：将乙二胺四乙酸二钠、羟基乙叉二膦酸、六次甲基四胺、十二烷基三甲基氯化铵和水混合搅拌均匀，制备为溶液B；
S3：将溶液A和溶液B混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂。
优选的，所述步骤S1中溶液A各个原料的重量百分比为非离子咪唑啉类聚醚(5～20％)、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10(10～30％)、多乙烯多胺(5～20％)、苯并三氮唑(1～10％)和水(20-80％)。
优选的，所述步骤S2中溶液B各个原料的重量百分比为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(1～20％)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)(0～20％)、六次甲基四胺(5～25％)、十二烷基三甲基氯化铵(5～25％)和水(10～80％)。
优选的，所述步骤S3中溶液A和溶液B的重量百分比为溶液A(25～50％)和溶液B(50～80％)。
优选的，所述步骤S1和S2中的固体全部溶解。
优选的，所述步骤S1、S2和S3均在常温下进行混合搅拌。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的防垢缓蚀剂适用于高温(70℃)环境，防止低酸性、高矿化度、CO2和H2S和高温造成的腐蚀，同时具有防止碳酸钙或碳酸镁结垢性能。在70℃下缓蚀率大于75％，防垢率大于80％。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，包括以下步骤：
S1：将非离子咪唑啉类聚醚、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、多乙烯多胺、苯并三氮唑和水常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液A，各个原料的重量百分比为非离子咪唑啉类聚醚(5～20％)、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10(10～30％)、多乙烯多胺(5～20％)、苯并三氮唑(1～10％)和水(20-80％)；
S2：将乙二胺四乙酸二钠、羟基乙叉二膦酸、六次甲基四胺、十二烷基三甲基氯化铵和水常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液B，各个原料的重量百分比为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(1～20％)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)(0～20％)、六次甲基四胺(5～25％)、十二烷基三甲基氯化铵(5～25％)和水(10～80％)；
S3：将溶液A和溶液B常温下混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂，溶液A和溶液B的重量百分比为溶液A(25～50％)和溶液B(50～80％)。
下面结合具体实施例和实验对比例，对本发明作进一步说明，但不作为对本案可实施范围的限定：
实施例1
S1：将非离子咪唑啉类聚醚160g、辛基酚聚氧乙烯醚180g、多乙烯多胺160g、苯并三氮唑20g和水300g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液A；
S2：将乙二胺四乙酸二钠100g、羟基乙叉二膦酸50g、六次甲基四胺150g、十二烷基三甲基氯化铵100g、水200g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液B；
S3：将溶液A和溶液B常温下按1:1混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂1#。
实施例2
S1：将非离子咪唑啉类聚醚50g、辛基酚聚氧乙烯醚120g、多乙烯多胺80g、苯并三氮唑10g和水200g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液A；
S2：将乙二胺四乙酸二钠120g、六次甲基四胺120g、十二烷基三甲基氯化铵120g、水250g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液B；
S3：将溶液A和溶液B常温下按1:1混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂2#。
实施例3
S1：将非离子咪唑啉类聚醚50g、辛基酚聚氧乙烯醚120g、多乙烯多胺80g、苯并三氮唑10g和水200g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液A；
S2：将乙二胺四乙酸二钠(EDTA)120g、六次甲基四胺120g、十二烷基三甲基氯化铵120g、水250g常温下混合搅拌均匀(固体全部溶解)，制备为溶液B；
S3：将溶液A和溶液B常温下按1:1.25混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂3#。
本发明的缓蚀效果参照《SYT 5273-2014油田采出水处理用缓蚀剂性能指标及评价方法》进行评价。为了保证实验结果的准确性，实验介质直接从采油井的井口取样，实验温度控制在70℃。实验步骤如下：
1、现场用胶管链接油井井口，将胶管另一端插入取样桶底部以防止取样过程曝氧。取样数量在20～25kg(数量太少不能保证样品的代表性)。取到的油水混合物在室内自然沉降4～8小时(时间太短油水分离不彻底，时间太长容易曝氧影响实验结果)。
2、将试片(20#钢)用60～90℃的石油醚浸泡并用脱脂棉除去试片表面油脂，再放入无水乙醇中浸泡5min，进一步脱脂和脱水。取出试片放在滤纸上，用吹风机冷风吹干(不可用热风，否则试片会氧化)，再用滤纸包好，置于干燥器中放置1h称重，精确至0.1mg。
3、将本发明实施例得到的1#、2#、3#防垢缓蚀剂配制成10％的水溶液，用移液管或医用刻度注射器(1ml)分别取1ml加入不同中。
4、用氮气吹扫加过防垢缓蚀剂的实验容器(1000ml广口瓶)排出其中的空气，同时准备不加缓蚀剂的空白容器用于做空白实验。
5、将乳胶管的一端连接一根玻璃管(玻璃管的长度略大于取样筒的桶口高度)，然后将玻璃管插入取样筒底部，将取样筒底部水样导入至氮气吹扫过的实验容器中。导入过程要确保玻璃管和乳胶管密封，避免混入空气。
6、每个实验瓶中用尼龙绳挂三个试片，试片间距均匀布置(一般在3cm左右)，试片上端距液面3cm以上。实验瓶用胶塞塞紧密封。
7、将实验瓶放入恒温箱中，在70℃下放置7d。
8、取出试片，观察记录腐蚀形貌，立即用清水冲洗并用滤纸擦干，用60～90℃的石油醚浸泡并用脱脂棉除去试片表面油污，放入含1％六次甲基四胺的10％盐酸中浸泡5min，同时用脱脂棉轻试试片表面的腐蚀产物。取出试片用清水冲洗试片表面残酸，然后放入无水乙醇中脱水，取出试片放在滤纸上，用吹风机冷风吹干，再用滤纸包好，置于干燥器中放置1h称重，精确至0.1mg。
9、按如下公式计算均匀缓蚀率：
η＝(△m0-△m1)/△m0×100％
式中：
η——缓蚀率，以百分数表示；
△m0——空白实验中试片的平均质量损失(g)；
△m1——加药实验中试片的平均质量损失(g)。
本发明的防垢效果评价方法如下：将氯化钙溶液和碳酸氢钠溶液混合后可能形成碳酸钙沉淀，导致水中成垢离子浓度显著下降。如果混合液中含有防垢剂，则沉淀难以形成，成垢阳离子的原始浓度的降低也受到抑制。在混合液中改变防垢剂类型和用量，保证形成沉淀所需时间，通过测定成垢钙离子的浓度变化，即对防垢剂的防垢性能做出评价。
通过上述方法，分别采用新疆克拉玛依某油田的3口油井采出液对本发明实施例得到的三种防垢缓蚀剂进行评价，对3口油井采出液的缓蚀率基本上在75％以上，对碳酸钙垢的防垢率在80％以上，防垢缓蚀剂实验对比表如下：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将非离子咪唑啉类聚醚、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、多乙烯多胺、苯并三氮唑和水混合搅拌均匀，制备为溶液A；
S2：将乙二胺四乙酸二钠、羟基乙叉二膦酸、六次甲基四胺、十二烷基三甲基氯化铵和水混合搅拌均匀，制备为溶液B；
S3：将溶液A和溶液B混合搅拌均匀，即得到防垢缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S1中溶液A各个原料的重量百分比为非离子咪唑啉类聚醚(5～20％)、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10(10～30％)、多乙烯多胺(5～20％)、苯并三氮唑(1～10％)和水(20-80％)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S2中溶液B各个原料的重量百分比为乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(1～20％)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)(0～20％)、六次甲基四胺(5～25％)、十二烷基三甲基氯化铵(5～25％)和水(10～80％)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S3中溶液A和溶液B的重量百分比为溶液A(25～50％)和溶液B(50～80％)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S1和S2中的固体全部溶解。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高温的油田防垢缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述步骤S1、S2和S3均在常温下进行混合搅拌。
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