一種油井用清垢劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種油井用清垢劑及其制備方法，清垢劑包括：三元復(fù)合螯合劑，二乙烯三胺五乙酸五鈉，滲透劑，懸浮劑，pH調(diào)節(jié)劑；三元復(fù)合螯合劑是以馬來酸酐單體、谷氨酸單體為原料，以改性后的纖維基體為骨架載體，在引發(fā)劑的作用下聚合反應(yīng)制得。本發(fā)明專利技術(shù)中以二乙烯三胺五乙酸五鈉為絡(luò)合劑，溶解碳酸鈣、鎂等，并形成離子絡(luò)合物進入水中，且能以離子形式在水中穩(wěn)定存在；對纖維基體進行改性處理，使纖維表面含有豐富的活性官能團，一方面賦予纖維螯合性能，另一方面以纖維基體作為骨架載體，纖維表面氨基基團參與馬來酸酐、谷氨酸單體的聚合反應(yīng)，形成長鏈結(jié)構(gòu)的三元復(fù)合螯合劑，增加了螯合劑分子鏈與陽離子垢成分的碰撞與吸附概率，提高清垢能。提高清垢能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種油井用清垢劑及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及石油工業(yè)用化學(xué)品
，具體涉及一種油井用清垢劑及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著油井含水的上升，礦化度高的油井出現(xiàn)管壁腐蝕、結(jié)垢成為必然，目前采用的化學(xué)處理劑主要是起到防腐、阻垢作用。王賢君等人在2003年第3期油田化學(xué)雜志上題為：三元復(fù)合驅(qū)礦藏油井結(jié)垢及清垢劑的研究與應(yīng)用一文中，針對大慶油田NaOH/ORS
?
41/HPAM三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊的采油井結(jié)垢嚴重，簡要分析了這些采油井結(jié)垢的原因，垢樣的主要化學(xué)成分有：有機物(原油和聚合物)、CaO、MgO等；主要礦物成分為非晶質(zhì)二氧化硅和六方球狀方解石、普通方解石及硫酸鋇等；次要礦物成分為碎屑狀石英、長石、粘土和黃鐵礦等；垢由粗粒層和膠泥狀細粒層交替沉積而成；垢的主要類型為硅垢和碳酸鈣垢。在垢分析的基礎(chǔ)上研制了一種清垢劑，其總體配方(質(zhì)量百分數(shù))為：10～15％復(fù)合酸(氫氟酸、鹽酸、有機酸)+6～8％垢轉(zhuǎn)化劑+8～12％螯合劑+2～4％表面活性劑+4～6％緩蝕劑+水。該清垢劑45℃時對大慶各區(qū)塊油井垢的溶蝕率不小于80％，溶蝕反應(yīng)可在2h內(nèi)完成，腐蝕速率僅為0.80g/m2.h。
[0003]為解決三元復(fù)合驅(qū)礦藏油的結(jié)垢問題，專利技術(shù)專利CN 101671552A公開了一種三元復(fù)合驅(qū)采出井硅酸鹽垢清垢劑，包含復(fù)配有機溶劑的前置液與含有鹽酸和氫氟酸的主劑，因三元復(fù)合驅(qū)垢質(zhì)主要是以難溶的硅酸鹽垢為主，主劑中的鹽酸和氫氟酸可以分別溶蝕掉垢質(zhì)中的碳酸鹽部分和硅酸鹽部分，提高清垢率。但除垢用酸對螺桿泵的鉻鍍層腐蝕強，雖通過與其它緩蝕劑復(fù)配，有意識地降低酸濃度，但依舊存在對鍍層、螺桿泵橡膠的腐蝕老化現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]針對上述
技術(shù)介紹
中的問題，本專利技術(shù)的一個目的在于提供一種油井用清垢劑，對纖維基體進行改性處理，一方面賦予纖維螯合性能，另一方面以纖維基體作為骨架載體，纖維表面氨基基團參與馬來酸酐、谷氨酸單體的聚合反應(yīng)，形成長鏈結(jié)構(gòu)的三元復(fù)合螯合劑，增加了螯合劑分子鏈與陽離子垢成分的碰撞與吸附概率，提高了復(fù)合螯合劑的吸附空間。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
[0006]一種油井用清垢劑，包括以下重量百分比的原料組分：
[0007]三元復(fù)合螯合劑15～28％，二乙烯三胺五乙酸五鈉8～20％，滲透劑1～5％，懸浮劑2～8％，pH調(diào)節(jié)劑0.5～5％，其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百；
[0008]所述三元復(fù)合螯合劑是以馬來酸酐單體、谷氨酸單體為原料，在引發(fā)劑的作用下，以改性后的纖維基體為骨架載體，原位聚合即得所述三元復(fù)合螯合劑。
[0009]進一步地，所述纖維基體為植物纖維或可降解聚合物纖維，所述纖維基體的長度為0.5
?
5mm，纖維基體的長徑比為1:(0.05
?
0.2)。
[0010]進一步地，所述三元復(fù)合螯合劑中馬來酸酐單體、谷氨酸單體與纖維基體的質(zhì)量比為(3
?
5):1:(0.5
?
1)。
[0011]進一步地，所述滲透劑選擇磺基琥珀酸二辛酯；所述懸浮液選擇松醇油。
[0012]進一步地，所述pH調(diào)節(jié)劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀中的任意一種。
[0013]本專利技術(shù)的另一目的在于，提供一種油井用清垢劑的制備方法，包括以下步驟：
[0014](1)制備三元復(fù)合螯合劑：
[0015]1.1、將篩選后的纖維基體置于有機溶劑中浸泡溶脹0.5
?
2h，再加入氨基硅烷偶聯(lián)劑，于50
?
80℃反應(yīng)1
?
2h，蒸餾水、乙醇洗滌至中性后，得到接枝氨基基團的改性纖維；
[0016]1.2、在引發(fā)劑的作用下，接枝氨基基團的改性纖維與馬來酸酐單體、谷氨酸單體發(fā)生共聚反應(yīng)，得到以改性纖維為骨架載體的三元復(fù)合螯合劑；
[0017](2)取配方量的滲透劑、懸浮劑與二乙烯三胺五乙酸五鈉置于水中，攪拌分散均勻，分多次少量加入制備的三元復(fù)合螯合劑，攪拌混合，邊攪拌邊加熱，升溫至60
?
80℃攪拌20
?
60min，之后恒溫自然冷卻，加入pH調(diào)節(jié)劑，控制體系pH值在9
?
10之間，即得。
[0018]進一步地，所述胺類有機溶劑選自丙酮、甲苯、四氫呋喃或N，N一二甲基甲酰胺中的一種。
[0019]進一步地，所述氨基硅烷偶聯(lián)劑的用量為體系的0.5
?
3％。
[0020]進一步地，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，使用量為聚合反應(yīng)體系的3
?
5％。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點：
[0022]第一、本專利技術(shù)中對纖維基體進行改性處理，使纖維表面含有豐富的活性官能團，一方面賦予纖維螯合性能，另一方面以纖維基體作為骨架載體，纖維表面氨基基團參與馬來酸酐、谷氨酸單體的聚合反應(yīng)，形成長鏈結(jié)構(gòu)的三元復(fù)合螯合劑，增加了螯合劑分子鏈與陽離子垢成分的碰撞與吸附概率，提高了復(fù)合螯合劑的吸附空間。
[0023]第二、本專利技術(shù)中以二乙烯三胺五乙酸五鈉為絡(luò)合劑，溶解碳酸鈣、鎂等，并形成離子絡(luò)合物進入水中，且能以離子形式在水中穩(wěn)定存在，同時復(fù)合螯合劑中聚合單體包含馬來酸酐、谷氨酸，利用復(fù)合螯合劑中馬來酸酐聚合單體的含不飽和鍵和兩個羧酸基團，能與鈣離子具有較好的螯合能力，谷氨酸含有兩個羧基和氨基，具有一定的螯合能力，也能增加在水中的溶解度，有效抑制碳酸鹽類垢的生成。
[0024]第三、本專利技術(shù)中添加懸浮劑有助于使纖維基體的復(fù)合螯合劑均勻分散于清垢劑體系中，同時對分散在水溶液中的難溶顆粒具有良好的懸浮效果，增加其與螯合劑的接觸機會，使難溶顆粒也能穩(wěn)定存在于水中；另外清垢劑的主體在滲透劑的作用下可以滲透至垢成分內(nèi)部，實現(xiàn)對層積垢的深度分解，使其內(nèi)部緩慢溶解、分散，提高清垢能力。
[0025]第四、本專利技術(shù)中不含酸成分，對金屬鍍層表面無影響，對橡膠無老化作用。
具體實施方式
[0026]以下對本專利技術(shù)的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。
[0027]一種油井用清垢劑，包括以下重量百分比的原料組分：
[0028]三元復(fù)合螯合劑15～28％，二乙烯三胺五乙酸五鈉8～20％，滲透劑1～5％，懸浮
劑2～8％，pH調(diào)節(jié)劑0.5～5％，其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百；
[0029]所述三元復(fù)合螯合劑是以馬來酸酐單體、谷氨酸單體為原料，在引發(fā)劑的作用下，以改性后的纖維基體為骨架載體，原位聚合即得所述三元復(fù)合螯合劑。
[0030]所述纖維基體為植物纖維，具體地使用粉碎處理后的秸稈纖維、竹纖維，或可降解聚合物纖維，具體地使用聚羥基酸酯類纖維，所述纖維基體的長度為0.5
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5mm，纖維基體的長徑比為1:(0.05
?
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【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種油井用清垢劑，其特征在于，包括以下重量百分比的原料組分：三元復(fù)合螯合劑15～28％，二乙烯三胺五乙酸五鈉8～20％，滲透劑1～5％，懸浮劑2～8％，pH調(diào)節(jié)劑0.5～5％，其余為水，各組分重量百分比之和為百分之百；所述三元復(fù)合螯合劑是以馬來酸酐單體、谷氨酸單體為原料，在引發(fā)劑的作用下，以改性后的纖維基體為骨架載體，原位聚合即得所述三元復(fù)合螯合劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井用清垢劑，其特征在于，所述纖維基體為植物纖維或可降解聚合物纖維，所述纖維基體的長度為0.5
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5mm，纖維基體的長徑比為1:(0.05
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0.2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井用清垢劑，其特征在于，所述三元復(fù)合螯合劑中馬來酸酐單體、谷氨酸單體與纖維基體的質(zhì)量比為(3
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5):1:(0.5
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1)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井用清垢劑，其特征在于，所述滲透劑選擇磺基琥珀酸二辛酯；所述懸浮液選擇松醇油。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井用清垢劑，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀中的任意一種。6.一種油井用清垢劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)制備三元復(fù)合螯合劑：1.1、將篩選后的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王金鳳，李磊，
申請(專利權(quán))人：王金鳳，
類型：發(fā)明
國別省市：