基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括：(a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺；(b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應(yīng)容器中，然后添加溶劑溶解后，加入引發(fā)劑和催化劑；(c)攪拌讓其充分混合均勻，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值；(d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應(yīng)4～6h后，得到反應(yīng)產(chǎn)物混合物；(e)將反應(yīng)產(chǎn)物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標(biāo)產(chǎn)品。本發(fā)明能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優(yōu)良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)時間，從而提高了目標(biāo)產(chǎn)物的防垢性能。
【專利說明】基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田開發(fā)過程中，油氣藏中的流體(油、氣和水)從地層中流出，經(jīng)井筒、井口到地面集輸系統(tǒng)，由于溫度、壓力等條件的變化及水的熱力學(xué)不穩(wěn)定性和化學(xué)不相容性，導(dǎo)致油氣水平衡狀態(tài)遭到破壞。往往造成注水地層、油套管、井下、地面設(shè)備及集輸系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢。結(jié)垢對油井的正常生產(chǎn)有較大的影響，當(dāng)垢沉積在井筒、油管、抽油泵、注水系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等設(shè)備上時，會造成設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)，傳熱效率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)能力下降，而且結(jié)垢還會引起設(shè)備和管線的腐蝕，給油田造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
[0003]現(xiàn)有防垢劑主要有氨基多羧酸鹽類、有機多元膦酸類以及有機聚合物三大類。氨基多羧酸鹽類螯合穩(wěn)定常數(shù)大，能用于較高溫度，但用量大，成本高；有機多元膦酸對硫酸鋇、硫酸鍶無防垢效果；而大多使用的是有機聚合物防垢劑，多使用單體與馬來酸酐、丙烯酸共聚以期待提高防垢率，但由于沒有從根本上改變聚合物結(jié)構(gòu)，達(dá)不到預(yù)期的防垢效果。
[0004]在原油的開采過程中，結(jié)垢是一種普遍存在的現(xiàn)象，同時結(jié)垢是油田水水質(zhì)控制中遇到的最嚴(yán)重的問題之一。結(jié)垢對油井的正常生產(chǎn)有較大的影響，垢沉積在地層會堵塞地層孔隙、裂縫，造成滲透率降低，使原油產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時甚至造成油井停產(chǎn)，對滲透率較低的油層影響更甚；當(dāng)垢沉積在井筒、油管、抽油泵、注水系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等設(shè)備上時，會造成設(shè)備不能正常運轉(zhuǎn)，傳熱效率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)能力下降，而且結(jié)垢還會引起設(shè)備和管線的腐蝕，給油田造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
[0005]油田最常見的垢型有方解石碳酸鈣(CaC03)、石膏二水硫酸鈣、硬石膏硫酸鈣(CaS04)、巖鹽(NaCl)、重晶石硫酸鋇(BaS04)和天青石硫酸鍶(SrS04)。而微量的硫酸鍶往往存在于大量的硫酸鋇中，很難把它們分開。
[0006]結(jié)垢的主要原因是由于壓力或溫度改變，蒸發(fā)、或兩種不相配伍的水互相混合，使原來以離子狀態(tài)存在于水溶液中的無機鹽(CaC03、CaS04或BaS04)達(dá)到過飽和狀態(tài)，超過了他們的溶解度而結(jié)晶出來成垢。結(jié)垢過程是一定濃度的成垢離子在一定的物理化學(xué)條件(如壓力、溫度)和設(shè)備表面狀況下結(jié)晶與聚集的過程。平衡狀態(tài)遭破壞是導(dǎo)致結(jié)垢的根本原因。
[0007]針對油田的各種結(jié)垢狀況，有兩類解決的辦法:一是除垢；二是防垢。除垢是一種補救措施，除垢時，它已經(jīng)產(chǎn)生了減產(chǎn)和設(shè)備的腐蝕，造成了較大的經(jīng)濟損失，因此，防止垢的生成才是一種好的措施。在防垢的方法中，用化學(xué)劑防垢是人們公認(rèn)的最簡單、有效、方便、經(jīng)濟的方法。因此各油田都針對各自的區(qū)塊特點研究適應(yīng)不同條件的化學(xué)防垢劑。而研制高效的防垢劑就更是各個油田普遍追求的共同目標(biāo)。
[0008]在合成二元共聚防垢劑的過程中，反應(yīng)時間將直接影響到合成出的目標(biāo)產(chǎn)物的性能，故確定一個適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時間，對二元共聚防垢劑的合成工藝顯得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，該合成工藝能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優(yōu)良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)時間，從而提高了目標(biāo)產(chǎn)物的防垢性能。
[0010]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括以下步驟:
[0011](a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺；
[0012](b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應(yīng)容器中，然后添加溶劑溶解后，加入引發(fā)劑和催化劑；
[0013](C)攪拌讓其充分混合均勻，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值；
[0014](d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應(yīng)4~6h后，得到反應(yīng)產(chǎn)物混合物；
[0015](e)將反應(yīng)產(chǎn)物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標(biāo)廣品。
[0016]所述反應(yīng)容器為燒杯。
[0017]所述步驟(e)中，通過分子篩進(jìn)行過濾處理。
[0018]所述步驟(e)中，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸餾。
[0019]所述反應(yīng)時間為4.5h。
[0020]所述反應(yīng)時間為5.0h。
[0021]所述反應(yīng)時間為5.5h。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優(yōu)良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應(yīng)過程中的反應(yīng)時間，從而提高了目標(biāo)產(chǎn)物的防垢性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為反應(yīng)時間與廣品防垢率關(guān)系不意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。
[0025]實施例:
[0026]本發(fā)明涉及的一種基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括以下步驟:
[0027](a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺；
[0028](b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應(yīng)容器中，然后添加溶劑溶解后，加入引發(fā)劑和催化劑；
[0029](c)攪拌讓其充分混合均勻，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值；
[0030](d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應(yīng)4~6h后，得到反應(yīng)產(chǎn)物混合物；
[0031](e)將反應(yīng)產(chǎn)物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標(biāo)廣品。
[0032]所述反應(yīng)容器為燒杯。
[0033]所述步驟(e)中，通過分子篩進(jìn)行過濾處理。
[0034]所述步驟(e)中，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸餾。
[0035]所述反應(yīng)時間為4.5h。
[0036]所述反應(yīng)時間為5.0h。
[0037]所述反應(yīng)時間為5.5h。
[0038]固定新單體與丙烯酰胺的摩爾比為6: 4，引發(fā)劑用量為單體質(zhì)量的0.5%，pH =7.0，改變反應(yīng)時間和溫度制得共聚物防垢劑，考察反應(yīng)時間對轉(zhuǎn)化率的影響，其結(jié)果見圖1。從圖1可知，隨著反應(yīng)時間的增加，在不同的溫度下聚合反應(yīng)中單體的轉(zhuǎn)率在逐漸增大，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到5h以后，轉(zhuǎn)化率基本不變；同時，隨著反應(yīng)溫度的升高，轉(zhuǎn)化率也逐漸增大。因此將聚合反應(yīng)時間定為5h。
[0039]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺； (b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應(yīng)容器中，然后添加溶劑溶解后，加入引發(fā)劑和催化劑； (C)攪拌讓其充分混合均勻，并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系PH值； (d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應(yīng)4~6h后，得到反應(yīng)產(chǎn)物混合物； (e)將反應(yīng)產(chǎn)物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標(biāo)產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述反應(yīng)容器為燒杯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，通過分子篩進(jìn)行過濾處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行減壓蒸餾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述反應(yīng)時間為4.5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述反應(yīng)時間為5.0h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制反應(yīng)時間的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述反應(yīng)時間為5.5h。
【文檔編號】C08F220/56GK103804573SQ201210480185
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】余婧 申請人:余婧