專利名稱：：一種復合多元油田水處理的阻垢劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及油田開發(fā)過程中使用的油田水處理的阻港劑及其制備方法，特別是復合多元油田水處理阻港劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在油田開發(fā)過程中，采出水、注入水中不同程度的含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、C032—、S042—等成紫離子，隨著外界環(huán)境(溫度、壓力等)的改變，導致地層、井簡和地面管線結(jié)港。在油田中常見的是CaC03港、CaS04港、SrS04^、BaS(K港等，也常把腐蝕產(chǎn)物，如FeC03、FeS、Fe(OH)2、Fe203以及溶解度大、含量高、在一定條件下容易析出的物質(zhì)(如氯化鈉)包括在內(nèi)。結(jié)垢影響了油田生產(chǎn)的正常進行，如何防止結(jié)垢已成為油田開發(fā)過程中的重要課題之一?，F(xiàn)在技術(shù)，油田使用的防垢技術(shù)有三種，分別是物理法、工藝法和化學法。物理法是應(yīng)用物理儀器設(shè)備的特定功能抑制垢的形成，常用的是超聲波、磁場、晶體技術(shù)等；工藝法是通過改變或控制某些工藝條件來破壞或減少港的生成機會；化學法是通過加入化學防垢劑，利用防垢劑的絡(luò)合增溶、分散、晶格畸變等作用阻止垢的形成，因其效果好、應(yīng)用范圍廣、使用靈活等優(yōu)點，在油田應(yīng)用廣泛。阻垢劑發(fā)展經(jīng)歷了無機聚磷酸鹽一有機磷酸(鹽)一聚羧酸類一二元及三元含磷共聚物及二元及三元不含磷共聚物幾個階段，而低磷、無磷阻紫劑將是今后的發(fā)展方向?，F(xiàn)有的用于油田水處理主要為有機膦酸(如HEDP等)或其復合產(chǎn)品，存在投加量過大，抗溫性能差，適應(yīng)范圍窄差等缺點，較為單一化合物的阻垢劑已難以完全解決結(jié)垢問題，必須利用多藥劑進行協(xié)同增效，急需要一種低投加量、適用范圍廣、在高堿、高硬、高溫條件下也能發(fā)揮效能的復合多元阻垢劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用量少，適用范圍廣、在高堿、高硬、高溫條件下也能發(fā)揮優(yōu)異效能的復合多元的用于油田水處理的阻港劑。本發(fā)明的另一個目的是提供一種簡便、易操作的復合多元油田水處理阻裙劑的制備方法。本發(fā)明的復合多元油田水處理的阻場劑，所述的復合多元阻港劑含有s-羧乙基硫代琥珀酸、乙二胺四亞甲基膦酸(EDTMP)、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、水解聚馬來酸酐(HPMA)、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物(AA/HPA/AMPS共聚物)、聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)。本發(fā)明的復合多元水處理的阻垢劑，各組分按重量數(shù)份配比，s-羧乙基硫代琥珀酸9-16份，乙二胺四亞甲基膦酸4-11份，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸19-31份，水解聚馬來酸酐14-31份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物4-11份，聚環(huán)氧琥珀酸19-31份配制。其中(巿售成品標準)3-羧乙基硫代琥珀酸活性物含量=20%;乙二胺四亞甲基膦酸活性物含量=30°/。；2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸活性物含量=50%;水解聚馬來酸酐固含量=48%;丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物固含量=30%;聚環(huán)氧琥珀酸固含量=40%。本發(fā)明的復合多元的油田水處理阻垢劑的制備方法為a、將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸中混聚，攪拌50-90分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌50-90分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌50-90分鐘時并保持溫度范圍在12-48°C,即得復合多元用于油田水處理的阻港劑。本產(chǎn)品運用的s-羧乙基硫代琥珀酸是一種滿足環(huán)保要求不含磷的新型阻港劑，由于分子結(jié)構(gòu)特殊，具有水溶性、生物降解性、在寬PH值范圍內(nèi)具有緩蝕和阻港性能。本產(chǎn)品運用的乙二胺四亞甲基膦酸與金屬離子形成的大分子絡(luò)合物疏松，可分散在水中或使硬場變松軟，對抑制碳酸鈣、水合氧化鐵和硫酸鈣等都有效，對穩(wěn)定硫酸鈣的過飽和溶液最為有效，并且在20(TC高溫下也不分解；本產(chǎn)品運用的2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸因其分子結(jié)構(gòu)中同時含有磷酸基和羧基兩種基團，使其能在高溫、高硬度和高PH值的水質(zhì)條件下，具有更高的阻垢性能，耐氯分解；本產(chǎn)品運用的水解聚馬來酸酐具有晶格歪曲和臨界效應(yīng)，阻垢分散性能優(yōu)越，可應(yīng)用于高PH值，能在175。C左右的溫度下保持良好的阻垢性；本產(chǎn)品運用的丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物阻碳酸鈣垢、褲酸錦紫、穩(wěn)定鋅鹽、分散氧化鐵的性能非常好；本產(chǎn)品運用的聚環(huán)氧琥珀酸是一種無磷、非氮有較好生物降解性能的阻港劑，在高硬度高堿度水中阻垢率很高，在低劑量有很高的CaC03阻垢率，對鋇垢和鍶垢有特效；由于本發(fā)明將多種優(yōu)選的阻垢成分以科學的比例搭配復合在一起，使各阻垢成分之間能夠相互取長補短，并產(chǎn)生協(xié)同作用，能夠?qū)λ械母鞣N成垢金屬離子很好的絡(luò)合，有效防止它們與成垢陰離子結(jié)合成垢，對水中的沉積物有很好的抑制和消除作用，有效破壞沉積物的晶格順序是其由致密變得疏松，進而被穩(wěn)定地分散在水中，適用于各種復雜的水質(zhì)條件，這使得該產(chǎn)品具有了顯著的創(chuàng)新點。具體實施例方式下面結(jié)合實施方案對本發(fā)明作進一步描述。復合多元油田水處理的阻垢劑實施方案如下方案1復合多元油田水處理的阻裙劑，各組分按重量份數(shù)配比s-羧乙基硫代琥珀酸9-16份，乙二胺四亞甲基膦酸4-ll份，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸19-31份，水解聚馬來酸酐14-31份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物4-11份，聚環(huán)氧琥珀酸19-31份。方案2復合多元水處理的阻垢劑，一優(yōu)選重量份配比是s-羧乙基硫代琥珀酸10-15份，乙二胺四亞甲基膦酸5-10份，2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸20-30份，水解聚馬來酸酐15-30份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物5-10份，聚環(huán)氧琥珀酸20-30份。具體實施例見表。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>方案3復合多元水處理的阻癡劑，最佳重量份配比是s-羧乙基硫代琥珀酸9-11份，乙二胺四亞甲基膦酸9-ll份，2-膦酸基丁烷-1，2,4-三羧酸19-21份，水解聚馬來酸酐29-31份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'_丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物9-ll份，聚環(huán)氧琥珀酸19-21份。其中，上述配比所用的s-羧乙基硫代琥珀酸活性物含量-20%;乙二胺四亞甲基膦酸活性物含量-30%;2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸活性物含量=50%;水解聚馬來酸酐固含量=48%;丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物固含量-30%;聚環(huán)氧琥珀酸固含量=40%。本發(fā)明所述的復合多元油田水處理的阻垢劑制備方法為方法1將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1，2,4-三羧酸中混聚，撹拌50-90分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌50-90分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合(次序不分先后)均勻撹拌50-90分鐘時并保持溫度范圍在12-48°C,即得復合多元用于油田水處理的阻垢劑。方法2將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1,2，4三羧酸中混聚，攪拌65-85分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌65-85分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌65-85分鐘時并保持溫度范圍在15-45°C,即得復合多元用于油田水處理的阻垢劑。方法3將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸中混聚，攪拌60-70分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌60-70分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌60-70分鐘時并保持溫度范圍在18-35°C,即得復合多元用于油田水處理的阻垢劑。上述所得復合多元的油田水處理的阻垢劑為液體。本發(fā)明所述復合多元的油田水處理阻垢劑在使用時，其投加量一般為5-50mg/L，其使用方法為可將本劑直接投入到油田水之中，也可以將本劑加水稀釋后再投加，稀釋的比例根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。本發(fā)明獲得的復合多元油田水處理阻垢劑與巿售的羥基亞乙基二膦酸(英文縮寫HEDP)、有機膦復配阻垢劑進行了性能對比試驗，對比試驗結(jié)果如下1阻CaC03裙試驗碳酸鉤沉積法以含有一定量Ca"、HC03—的配制水和水處理劑制備成試液。在加熱條件下促使碳酸氫鈣加速分解為CaC03。達到平衡后測定試液中的Ca"濃度，Ca"農(nóng)度愈大則藥劑阻垢性能越好。阻CaC03港的實驗條件為Ca2+質(zhì)量濃度360mg/L，HC03—質(zhì)量濃度1000mg/L，溫度65。C,時間18h,試驗結(jié)果見表l。表lCaC03裙的阻港率<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2阻BaS04、SrS04祐試驗阻BaS04、SrS04垢的性能測定是按照石油天然氣行業(yè)標準SY/T5673-1993進行，實驗條件為Ba"質(zhì)量濃度185mg/L，S042—質(zhì)量濃度270mg/L,NaCL質(zhì)量濃度7.5g/L;Sr"質(zhì)量濃度1837mg/L，SO,質(zhì)量濃度2470mg/L，NaCL質(zhì)量濃度7,5g/L。試驗結(jié)果見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上述試驗結(jié)果可以看出，釆用本發(fā)明所述用于油田水處理的復合多元阻垢劑投加量為10mg/L時對CaCO3的阻垢率超過99。/。；投加量為20mg/L時對BaS04的阻港率超過91%;投加量為30mg/L時對SrSO4的阻港率超過92。/。；阻港力強且穩(wěn)定，處理效果均優(yōu)于對比藥劑。權(quán)利要求1、一種復合多元油田水處理的阻垢劑，其特征在于所述的復合多元阻垢劑含有s-羧乙基硫代琥珀酸、乙二胺四亞甲基膦酸、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、水解聚馬來酸酐、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸。2、按照權(quán)利要求l所述的復合多元水處理的阻垢劑，其特征在于各組分按重量份配比，s-羧乙基硫代琥珀酸9-16份，乙二胺四亞甲基膦酸4-11份，2-膦酸基丁烷-1，2,4-三羧酸19-31份，水解聚馬來酸酐14-31份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物4-11份，聚環(huán)氧琥珀酸19-31份。3、按照權(quán)利要求1、2所述的復合多元水處理的阻港劑，其特征在于優(yōu)選重量份配比是s-羧乙基硫代琥珀酸10-15份，乙二胺四亞甲基膦酸5-10份，2-膦酸基丁垸-l，2，4-三羧酸20-30份，水解聚馬來酸酐15-30份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物5-IO份，聚環(huán)氧琥珀酸20-30份。4、按照權(quán)利要求1、2所述的復合多元水處理的阻港劑，其特征在于最佳重量份配比是s-羧乙基硫代琥珀酸9-11份，乙二胺四亞甲基膦酸9-11份，2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸19-21份，水解聚馬來酸酐29-31份，丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物9-11份，聚環(huán)氧琥珀酸19-21份。5、一種復合多元的油田水處理阻垢劑的制備方法為a、將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸中混聚，攪拌50-90分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌50-90分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌50-90分鐘時并保持溫度范圍在12-48°C,即得復合多元用于油田水處理的阻港劑。6、按照權(quán)利要求5所述的復合多元水處理的阻港劑制備方法，其特征在于，優(yōu)選制備方法是a、將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1,2，4-三羧酸中混聚，攪拌70-80分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌70-80分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌70-80分鐘時并保持溫度范圍在15-45°C，即得復合多元用于油田水處理的阻垢劑。7、按照權(quán)利要求5所述的復合多元水處理的阻垢劑制備方法，其特征在于，最佳制備方法是a、將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1，2，4_三羧酸中混聚，攪拌60-70分鐘時待用；b、將乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐中混聚，攪拌60-70分鐘時待用；c、將丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸和a、b步制得的溶液混合，均勻攪拌60-70分鐘時并保持溫度范圍在18-35°C,即得復合多元用于油田水處理的阻垢劑。全文摘要本發(fā)明一種復合多元油田水處理的阻垢劑及其制備方法，所述的復合多元阻垢劑含有s-羧乙基硫代琥珀酸、乙二胺四亞甲基膦酸、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、水解聚馬來酸酐、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸，其中，組分按重量份數(shù)配比，活性物質(zhì)必須達到本實驗標定含量。制備時將聚環(huán)氧琥珀酸加入2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸；乙二胺四亞甲基膦酸加入水解聚馬來酸酐；丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙基磺酸三元共聚物、s-羧乙基硫代琥珀酸分步制得的溶液混合，均勻攪拌50-90分鐘并保持溫度范圍在12-48℃，即得用量少、適用范圍廣、在高堿、高硬、高溫條件下也能發(fā)揮優(yōu)越效能的復合多元油田水處理的阻垢劑。文檔編號C02F5/14GK101412567SQ20071016117公開日2009年4月22日申請日期2007年12月20日優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日發(fā)明者潘洪濤申請人:潘洪濤