專利名稱：：一種油井硅酸鹽垢防垢劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中一種防垢劑，尤其是一種用于三元復(fù)合驅(qū)油井中硅酸鹽垢的防垢劑。
背景技術(shù)：
：目前，三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)是大慶油田高含水后期進(jìn)一步提高采收率的重要手段。隨著三元體系的注入，采出井硅酸鹽結(jié)垢現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，普通的防垢劑對硅酸鹽垢的防垢率很低，持續(xù)的結(jié)垢會導(dǎo)致卡泵、斷桿等現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重影響油田的正常生產(chǎn)和三元復(fù)合驅(qū)的整體經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容為了克服
背景技術(shù)：
中的不足，本發(fā)明提供一種油井硅酸鹽垢防垢劑。本發(fā)明用于三元復(fù)合驅(qū)油井的防垢，能有效地阻止硅酸鹽結(jié)垢，保證三元采出井的正常生產(chǎn)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該油井硅酸鹽防垢劑由組分A、組分B和水按質(zhì)量比1:1:2的比例復(fù)配而成，其中，組分A是側(cè)鏈帶有羧酸、磺酸和羧酸酯官能團(tuán)的三元無規(guī)共聚物，組分B為含有磷酸基團(tuán)一P0(OH)2和羧酸基團(tuán)一C00H的膦基羧酸類化合物。其防垢劑原理是通過合成具有特定分子量的高分子螯合劑，通過物理吸附或化學(xué)反應(yīng)包裹在晶核表面，將晶核由"硬粒子"變成"軟離子"，阻止晶核的生長或?qū)е戮Ш嘶兩L，達(dá)到阻垢的目的；另一方面螯合劑的官能團(tuán)可以進(jìn)攻Si02中略顯正電性硅離子，相當(dāng)于把硅離子螯合起來，阻止晶核的形成。合成A組分所需單體為丙烯酸、某種丙烯酸酯和帶有磺酸基團(tuán)的丙烯衍生物，結(jié)構(gòu)式如下3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>+CH^{^}——，R4為H或CH3、CH2CH3，n等于210;Rs為—t-afcH^或卞&h，m等于l5;P為示蹤基團(tuán)。將所需單體和次亞磷酸鈉按質(zhì)量比100:l混合均勻后，滴加過硫酸銨，過硫酸銨的加入量為單體的1%(摩爾百分比)，在6(TC90'C條件下，在溶液中聚合反應(yīng)3-4小時即得組分A。A的重均分子量在10002000000時使用效果較好，在10000150000之間效果更好。上述方法中三種單體的質(zhì)量比為1:1:1。合成B組分所需單體為亞磷酸二甲酯、馬來酸二甲酯、丙烯酸甲酯，結(jié)構(gòu)式如下-CH——COOCH3'H2C=g——COOCH3zH^HC-COOCH3(CH30)2P——H3將亞磷酸二甲酯和馬來酸二甲酯按1:(1.031.07)摩爾比，在甲醇鈉的催化下常溫下反應(yīng)成膦?；晁崴募柞?。此產(chǎn)物四甲酯不經(jīng)精制，常溫下每摩爾直接與l1.07mol的丙烯酸甲酯反應(yīng)5-7小時。催化劑為溶于甲醇中的甲醇鈉，甲醇鈉濃度30%(質(zhì)量百分比)。甲醇的添加量按每制備lmolB加入0.6mo1甲醇計(jì)。生成的2-膦基丁垸-1，2，4-三羧酸五甲酯于10513(TC的溫度范圍內(nèi)，酸性水解生成B。將反應(yīng)制備的A組分、B組分和水按l:1:2質(zhì)量比配制得到三元復(fù)合驅(qū)硅酸鹽防垢劑SY-KD。本發(fā)明具有如下有益效果現(xiàn)有的垢防垢劑使用濃度高，在油田地下水、溫度、pH和礦化度等條件下對硅酸鹽垢的防垢率較低，不4能滿足三元復(fù)合驅(qū)采出井防垢要求。本發(fā)明涉及的硅酸鹽垢防垢劑與現(xiàn)有的防垢劑相比具有如下優(yōu)點(diǎn)①地層配伍性強(qiáng)，對地層的溫度、礦化度、pH值適應(yīng)范圍大，適用的硅離子濃度為101500mg/L，地層溫度為2060°C，礦化度為010000mg/L，pH范圍為5ll;②使用濃度低，防垢效果好，在100mg/L時防垢率可達(dá)80%以上;③水溶解性能好，藥劑溫度在o'c以上不會結(jié)晶。圖1硅酸鹽垢防垢劑防垢率對濃度變化曲線；圖2硅酸鹽防垢劑現(xiàn)場試驗(yàn)效果。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例l、防垢劑腐蝕速率測定用游標(biāo)卡尺測量標(biāo)準(zhǔn)N80鋼片尺寸并計(jì)算表面積。用脫脂棉擦拭，再用無水乙醇清洗后并浸泡脫水5min，取出試片立即用濾紙擦干，用冷風(fēng)機(jī)吹干，放于干燥器中30min后稱重，精確至0.0001g。將試片固定浸沒在500mL裝有500mg/L防垢劑溶液的廣口瓶中，將廣口瓶在45'C恒溫水浴中放置7d。取出試片，先用清水沖洗，再用毛刷輕輕刷洗后，然后用濾紙吸干放入無水乙醇中浸泡5min，取出試片立即用濾紙擦干，用冷風(fēng)機(jī)吹干，放于干燥器中15min后稱重，精確至0.0001g，腐蝕速率按下式計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表l。式中-W—腐蝕速率，mm/a;Mi，M2—試驗(yàn)前、后試片質(zhì)量，g;S—試片面積，cm2;t一浸泡時間，h;p—鋼片密度，g/cm3。腐蝕速率法測防垢劑表1樣品油井防垢劑腐蝕速率(mm/a)TS-6011.227TS-6050.384SY-KD0.0491JJA-21.647AMDP0.3964醒P1.102實(shí)驗(yàn)表明由本發(fā)明配制的SY-KD的腐蝕速率最低，為0.0491腿/a(國家標(biāo)準(zhǔn)為小于0.125腿/a)，其次是TS-605和AMDP，腐蝕速率在0.38mm/a左右。實(shí)施例2、防垢劑的防垢率測定分別在裝有大慶鹽水的廣口瓶中加入各項(xiàng)防垢劑，然后再向各瓶中加入氯化鎂溶液、氯化鈣溶液，搖勻后再加入硅酸鈉溶液，使溶液中各種物質(zhì)的濃度分別為防垢劑100mg/L、Ca2+200mg/L、Mg2+65mg/L、Si4+500mg/L。蓋緊瓶塞，混勻溶液，將瓶中溶液在45。C恒溫水浴中放置24h，取出后用原子吸收分光光度計(jì)分別測試溶液中硅離子的濃度，防垢率E按下式計(jì)算，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中￡—防垢率；C,一加防垢劑后混合溶液中硅離子濃度；C,—未加防垢劑混合溶液中硅離子濃度；C。一加入的硅離子濃度。油井硅酸鹽垢防垢劑防垢率測定表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>當(dāng)防垢劑的濃度為100mg/L時，SY-KD在24h的防垢率是最高的，為81.8%。將SY-KD配成不同濃度，按照實(shí)施四的方法進(jìn)行防垢率測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3和圖1。防垢劑SY-KD濃度測定<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>結(jié)果表明當(dāng)防垢劑濃度達(dá)到500mg/L時，SY-KD的防垢率達(dá)到97.4%。表明此時更多的基團(tuán)和官能團(tuán)包裹在晶核表面，充分阻止硅酸鹽的結(jié)垢。實(shí)施例3、本發(fā)明防垢劑SY-KD的三元油井現(xiàn)場防垢效果測試大慶油田南5區(qū)塊南5-10-P32井2008年l、2、3月連續(xù)三次因結(jié)垢卡泵作業(yè)，桿管結(jié)垢嚴(yán)重，垢層厚度在lmm左右，平均檢泵周期僅21天，該井已經(jīng)進(jìn)入結(jié)垢期。取其桿管等部位垢樣進(jìn)行室內(nèi)分析，其硅酸鹽垢平均含量為63.6%、碳酸鹽垢為平均含量31.8%。2008年3月24日對南5-10-P32井采用防垢劑SY-KD進(jìn)行防垢加藥，根據(jù)礦場試驗(yàn)情況，采用地面加藥裝置并根據(jù)油井產(chǎn)液速度按一定排量將防垢劑SY-KD從油套環(huán)空內(nèi)連續(xù)加入井筒，使其在采出液介質(zhì)中形成穩(wěn)定濃度，達(dá)到防止硅酸鹽結(jié)垢的目的。防垢劑SY-KD(防垢劑由組分A、組分B和水按質(zhì)量比1:1:2的比例復(fù)配而成，其中，組分A是側(cè)鏈帶有羧酸、磺酸和羧酸酯官能團(tuán)的三元無規(guī)共聚物，組分B為含有磷酸基團(tuán)一P0(0H)2和羧酸基團(tuán)一C00H的膦基羧酸類化合物)加入量按照被處理的采出水中防垢劑的濃度為100mg/L計(jì)算。進(jìn)行防垢加藥后該井生產(chǎn)電流平穩(wěn)，運(yùn)行正常，2008年9月23曰，該井因測試停機(jī)4天，造成卡泵，作業(yè)起出的桿管結(jié)垢輕微，垢層厚度在0.lmm左右，檢泵周期從防垢劑SY-KD加入前的21天提高到了181天。目前，SY-KD防垢劑已經(jīng)在大慶油田北1斷東和南5區(qū)塊共計(jì)進(jìn)行了25口井的現(xiàn)場應(yīng)用，其中北1斷東區(qū)塊3口井、南5區(qū)塊22口井。現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果見表4和圖2。防垢劑SY-KD現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>結(jié)果表明防垢劑SY-KD現(xiàn)場防垢效果明顯，有效地減少了油井作業(yè)次數(shù)，延長了檢泵周期，適用于三元復(fù)合驅(qū)油井硅酸鹽的防垢。權(quán)利要求1、一種油井硅酸鹽垢防垢劑，其特征在于由組分A、組分B和水按質(zhì)量比1∶1∶2的比例復(fù)配而成，其中，組分A是側(cè)鏈帶有羧酸、磺酸和羧酸酯官能團(tuán)的三元無規(guī)共聚物，組分B為含有磷酸基團(tuán)-PO(OH)2和羧酸基團(tuán)-COOH的膦基羧酸類化合物。全文摘要本發(fā)明公開了一種油井硅酸鹽垢防垢劑。該防垢劑由組分A、組分B和水按質(zhì)量比1∶1∶2的比例復(fù)配而成，其中，組分A是側(cè)鏈帶有羧酸、磺酸和羧酸酯官能團(tuán)的三元無規(guī)共聚物，組分B為含有磷酸基團(tuán)-PO(OH)₂和羧酸基團(tuán)-COOH的膦基羧酸類化合物。本發(fā)明用于強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)區(qū)塊采出井的防垢，能有效地阻止硅酸鹽在泵、桿管等處的結(jié)垢，減少因垢作業(yè)次數(shù)，使采出井的檢泵周期延長。文檔編號C09K8/528GK101665684SQ20091007298公開日2010年3月10日申請日期2009年9月28日優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日發(fā)明者傅海榮,鑫王,王慶國,王賢君,管公帥申請人:大慶油田有限責(zé)任公司