一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑的制作方法
【專利摘要】一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，包括如下組分：以組合物質(zhì)量100%計(jì)算，咪唑啉季銨鹽1～15%，咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物1～20%，聚羧酸鹽1～20%，聚氧乙烯醚表面活性劑1～15%，季銨鹽表面活性劑1～10%，聚乙二醇1～10%，其余為水；本發(fā)明能夠防止各種不同油層產(chǎn)出液混合結(jié)垢的產(chǎn)生，加藥量達(dá)到200mg/L時(shí)，阻垢率大于90%，緩蝕率最高可達(dá)到85%以上，腐蝕速率均能夠控制在0.076mm/a以下，解決了市場上緩蝕阻垢劑無法滿足多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制要求的問題。
【專利說明】一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，主要用于油田生產(chǎn)中多層產(chǎn)出液混合采出或混合管輸過程結(jié)垢與腐蝕的控制。
技術(shù)背景
[0002]延長油田由于其油層性質(zhì)比較復(fù)雜，油井產(chǎn)出液來源于地下不同的油層，有延安組油層，而延安組油層又包括延8、鹽9、鹽10、鹽11 ;有延長組油層，而延長組油層又包括長
2、長3、長4+5、長6、長7、長8。延安組油層產(chǎn)出液中的游離水水型一般為碳酸氫鈉與硫酸鈉型，PH 一般大于7，高的達(dá)到11左右；延長組油層產(chǎn)出液中的游離水水型一般為氯化鈣型，PH 一般小于7，小的達(dá)到5.5左右；而且延安組與延長組的油層其不同油層不同區(qū)域產(chǎn)出液中的游離水中所含鈣離子含量、鋇離子含量、鍶離子含量、硫酸根含量、碳酸氫根含量、碳酸根含量差別較大。實(shí)際產(chǎn)生的過程中，由于生產(chǎn)條件與環(huán)境的限制，需要同時(shí)開采延安組與延長組不同油層的產(chǎn)出液，需要同時(shí)輸送延安組與延長組不同油層的產(chǎn)出液，由于其產(chǎn)出液中的游離水性質(zhì)上的差別，導(dǎo)致不同層的產(chǎn)出液混合時(shí)產(chǎn)生結(jié)垢，結(jié)垢的成分復(fù)雜，是多種垢的混合，既有碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸鍶結(jié)垢，又有硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶結(jié)垢，同時(shí)、由于產(chǎn)出液礦化度高達(dá)5~15 X 104mg/L，產(chǎn)出液的腐蝕性較強(qiáng)，對生產(chǎn)過程的金屬管線、閥門、泵、大罐等產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，導(dǎo)致腐蝕破裂與穿孔，因此、在防止多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢的同時(shí)，還要考慮控制多層產(chǎn)出液混合對生產(chǎn)系統(tǒng)金屬設(shè)施的腐蝕。
[0003]目前市場上有大 量的緩蝕阻垢劑，它們主要對于單一的結(jié)垢物具有較好的阻垢效果，但對于多種結(jié)垢物同時(shí)出現(xiàn)的介質(zhì)其阻垢效果較差，不能有效控制多層產(chǎn)出液混合的結(jié)垢，而且市場上現(xiàn)有的阻垢劑當(dāng)加量不足時(shí)仍然會產(chǎn)生結(jié)垢物沉積。現(xiàn)場生產(chǎn)過程中，多層產(chǎn)出液的混合其比例是不確定的，是變化的，混合時(shí)碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸鍶、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶各自的結(jié)垢量也是不確定的，因此、需要在阻垢劑加量不夠的情況下也要起到防止結(jié)垢物的沉積，使產(chǎn)生的結(jié)垢物能夠懸浮在流體中而不沉積在管壁上；另外、現(xiàn)場多層產(chǎn)出液混合后，由于礦化度高，腐蝕性強(qiáng)，市場上的緩蝕阻垢劑其緩蝕效果不能滿足多層產(chǎn)出液混合腐蝕性的要求，緩蝕率較低，因此、要求緩蝕阻垢劑需要具有好的阻垢效果的同時(shí)，還必須與多層產(chǎn)出液具有好的配伍性，具有好的緩蝕效果，能夠有效的控制多層產(chǎn)出液的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，能夠用于油田生產(chǎn)中，多層產(chǎn)出液的混合采出與混合輸送，其阻垢效果與緩蝕效果較現(xiàn)有技術(shù)有大幅度的提高，該緩蝕阻垢劑與多層產(chǎn)出液配伍性好，能夠在高礦化度的產(chǎn)出液中有效的控制腐蝕與結(jié)垢，阻垢率達(dá)到90%以上，腐蝕速率小于0.076mm/a ;重要的是該緩蝕阻垢劑在加量不足的情況下，能夠使多層產(chǎn)出液產(chǎn)生的結(jié)垢物形成疏松的絮體，懸浮于產(chǎn)出液中，不會沉積于管壁上，這樣就能夠滿足油田生產(chǎn)過程中的特殊性，多層產(chǎn)出液的混合比例是變化的，而且隨時(shí)間的不同變化比較大，在加藥量無法隨時(shí)滿足多層產(chǎn)出液混合量變化要求的情況下能夠防止結(jié)垢的產(chǎn)生。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，包括如下組分:以組合物質(zhì)量100%計(jì)算，咪唑啉季銨鹽I~15%，咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物I~20%，聚羧酸鹽I~20%，聚氧乙烯醚表面活性劑I~15%，季銨鹽表面活性劑I~10%，聚乙二醇I~10%，其余為水。
[0007]—種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，包括如下組分:以組合物質(zhì)量100%計(jì)算，咪唑啉季銨鹽8~12%，咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物10~20%，聚羧酸鹽10~15%，聚氧乙烯醚表面活性劑5~7%，季銨鹽表面活性劑5~6%，聚乙二醇3~5%，其余為水。
[0008]所述的咪唑啉季銨鹽是一種油酸咪唑啉或環(huán)烷酸咪唑啉與氯化芐反應(yīng)的季銨鹽產(chǎn)物，合成工藝方法是:反應(yīng)釜中加入油酸或環(huán)烷酸，然后滴加三乙烯四胺，油酸或環(huán)烷酸:三乙烯四胺(摩爾比)= 1:1.001 ;滴加結(jié)束后慢慢升溫至160~180°C，反應(yīng)脫水2小時(shí)，然后升溫至260~270°C，反應(yīng)脫水3小時(shí)，得中間體咪唑啉；然后將中間體咪唑啉降溫至85°C~95°C，在攪拌的條件下滴加氯化芐，中間體咪唑啉:氯化芐(摩爾比)=1:1.0005，整個(gè)滴加過程反應(yīng)溫度控制在 120°C內(nèi)，滴加結(jié)束后在110°C~120°C保溫反應(yīng)4小時(shí)，冷卻、得咪唑啉季銨鹽。
[0009]所述的咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物是油酸咪唑啉或環(huán)烷酸咪唑啉與氯化芐反應(yīng)的季銨鹽產(chǎn)物再與甲醛、三氯化磷進(jìn)行反應(yīng)的，優(yōu)化的合成工藝方法是:反應(yīng)釜加入咪唑啉季銨鹽，然后加入水，升溫到35°C，咪唑啉季銨鹽:水:甲醛:三氯化磷(摩爾比)=I:
(13):(3.8):(3.01);攪拌均勻后慢慢滴加甲醛溶液，滴加過程反應(yīng)釜中通冷凝水降溫，使整個(gè)滴加甲醛的反應(yīng)過程溫度控制在45°C以內(nèi)，甲醛滴加完后升溫至100~110°C，反應(yīng)2小時(shí)，然后降溫至35°C~40°C，慢慢滴加三氯化磷，溫度控制在40~45°C以內(nèi)，三氯化磷滴加完后慢慢升溫至100°C~115°C，在攪拌條件下回流反應(yīng)3小時(shí)30分，冷卻后得咪唑啉有機(jī)膦酸鹽衍生物。
[0010]所述的聚羧酸鹽是聚環(huán)氧琥珀酸或其鈉鹽，其結(jié)構(gòu)式為
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，包括如下組分:以組合物質(zhì)量100%計(jì)算，咪唑啉季銨鹽1~15%，咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物1~20%，聚羧酸鹽1~20%，聚氧乙烯醚表面活性劑1~15%，季銨鹽表面活性劑1~10%，聚乙二醇1~10%，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，包括如下組分:以組合物質(zhì)量100%計(jì)算，咪唑啉季銨鹽8~12%，咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物10~20%，聚羧酸鹽10~15%，聚氧乙烯醚表面活性劑5~7%，季銨鹽表面活性劑5~6%，聚乙二醇3~5%，其余為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的咪唑啉季銨鹽是一種油酸咪唑啉或環(huán)烷酸咪唑啉與氯化芐反應(yīng)的季銨鹽產(chǎn)物，合成工藝方法是:反應(yīng)釜中加入油酸或環(huán)烷酸，然后滴加三乙烯四胺，油酸或環(huán)烷酸:三乙烯四胺(摩爾比)= 1:1.001 ;滴加結(jié)束后慢慢升溫至160~180°C，反應(yīng)脫水2小時(shí)，然后升溫至260~270°C，反應(yīng)脫水3小時(shí)，得中間體咪唑啉；然后將中間體咪唑啉降溫至85°C~95°C，在攪拌的條件下滴加氯化芐，中間體咪唑啉:氯化芐(摩爾比)=1:1.0005，整個(gè)滴加過程反應(yīng)溫度控制在1201:內(nèi)，滴加結(jié)束后在1101:~1201:保溫反應(yīng)4小時(shí)，冷卻、得咪唑啉季銨鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的咪唑啉季銨鹽有機(jī)膦酸鹽衍生物是油酸咪唑啉或環(huán)烷酸咪唑啉與氯化芐反應(yīng)的季銨鹽產(chǎn)物再與甲醛、三氯化磷進(jìn)行反應(yīng)的，優(yōu)化的合成工藝方法是:反應(yīng)釜加入咪唑啉季銨鹽，然后加入水，升溫到35°C，咪唑啉季銨鹽:水:甲醛:三氯化磷(摩爾比)=1:(13):(3.8):(3.01)。攪拌均勻后慢慢的滴加甲醛溶液，滴加過程反應(yīng)釜中通冷凝水降溫，使整個(gè)滴加甲醛的反應(yīng)過程溫度控制在45°C以內(nèi)，甲醛滴加完后升溫至100~110°C，反應(yīng)2小時(shí)，然后降溫至35°C~40°C，慢慢滴加三氯化磷，溫度控制在40~45°C以內(nèi)，三氯化磷滴加完后慢慢升溫至100°C~115°C，在攪拌條件下回流反應(yīng)3小時(shí)30分，冷卻后得咪唑啉有機(jī)膦酸鹽衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的聚羧酸鹽是聚環(huán)氧琥珀酸或其鈉鹽，其結(jié)構(gòu)式為
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的聚氧乙烯醚表面活性劑選自烷基酚聚氧乙烯醚0P-30、烷基酚聚氧乙烯醚ΟΡ-ΙΟ、烷基酚聚氧乙烯醚0P-7、脂肪醇聚氧乙烯醚A-10、脂肪醇聚氧乙烯醚乳百靈A中的一種或多種的混合物，其優(yōu)化后的混合物與比例是0P-30 =A-1O:乳百靈A (質(zhì)量比)=5:2:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的季銨鹽表面活性劑，選自十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、雙辛基二甲基氯化銨中的一種或多種混合物，混合物的比例是十二烷基二甲基芐基氯化銨:十二烷基三甲基氯化銨:雙辛基二甲基氯化銨(質(zhì)量比)=4:4:2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于多層產(chǎn)出液混合結(jié)垢與腐蝕控制的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述的聚乙二醇選自聚乙二醇PEG400、聚乙二醇PEG600中的一種或兩種的混合物，其 混合物與比例是PEG400:PEG600 = 3:2。
【文檔編號】C09K8/54GK103937476SQ201410105052
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】杜素珍, 劉立, 尹志福, 郭學(xué)輝, 郭瀟, 余海棠, 白李 申請人:西安石油大學(xué)