CN100560682C - 一种井底沉降式防垢防蜡剂 - Google Patents

一种井底沉降式防垢防蜡剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种井底沉降式防垢防蜡剂。该井底沉降式防垢防蜡剂由下列组分组成，下列各组分按重量份配比，组分为加重剂、防垢剂及防蜡剂，加重剂∶防垢剂∶防蜡剂为2～5∶16～38∶57～80。该防垢防蜡剂制成固体形状沉入井底达到防垢防蜡的目的。

Description

一种井底沉降式防垢防蜡剂
技术领域：
本发明涉及油田采油领域所用的一种化学试剂，特别是一种井底沉降式防垢防蜡剂。
背景技术：
目前，不论是采油、注水开发，还是在提高采收率的各种作业中，只要有水存在，那么在采油过程中的各个生产部位都可能随时产生相应的无机盐结垢，这些垢统称为油田垢。有的油田，将蜡、沥青、胶质的混合沉析物俗称为有机垢，将出砂及有机垢的混合物俗称为泥垢，还有细菌垢等。现有技术中防垢的主要办法是使用防垢剂，防垢剂品种繁多，油田常用防垢剂可按分子结构进行分类，主要有无机多磷酸盐防垢剂、聚合物防垢剂、有机膦防垢剂。在各类防垢剂中，含膦防垢剂占有很大比例，作为单剂应用时，它防垢效率较高；在复合配方的防垢剂中，它具有协同或增效作用。但是含磷化合物是各种水体中藻类等生物的营养组分，能促使藻类迅速繁殖生长并覆盖在水面上，这个过程消耗了水中有限的氧，使水中很多有益的包括鱼类在内的生物惨遭“窒息”，并使水变质变臭，这对环境保护是一种威胁。随着人们环保意识的增强，无磷或限膦的绿色防垢剂是今后的发展方向。
目前，在油井清防蜡工艺上主要采用热洗清蜡和化学防蜡两种形式。化学防蜡是油田清防蜡工艺发展的主要趋势，目前普遍采取从油套环形空间加入液体防蜡剂的方式进行防蜡。但是化学防蜡也存在一些弊端：一是防蜡剂浓度在井筒内变化大，易造成蜡的成批脱落，导致卡井；二是对于部分动液面高或在一定深度范围内存在死油帽的油井，即使加入防蜡剂，也很难通过环形空间到达井底，起到防蜡作用。另外其中绝大多数产品是在传统清蜡剂上的改性和复配，不同程度上存在性能单一、效率较低、选择性、存储稳定性、安全性差等不足。
发明内容：
为了解决背景技术中的问题，本发明提供一种井底沉降式防垢防蜡剂，该防垢防蜡剂制成固体形状沉入井底达到防垢防蜡的目的。
本发明的技术方案是：该井底沉降式防垢防蜡剂由下列组分组成，下列各组分按重量份配比，组分为加重剂、防垢剂及防蜡剂，加重剂∶防垢剂∶防蜡剂为2～5∶16～38∶57～80。
上述的加重剂为NH4Cl、KCl、FeCl3、KNO3、ZnCl2中的任意一种或任意几种；防蜡剂为EVA、LDPE、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油溶性的尼纳尔、水溶性的尼纳尔中的任意一种或任意几种；防垢剂是HEDP(羟基乙叉二膦酸)、三聚磷酸钠、PBTCA(2-膦酸丁烷-1、2、4三羧酸)、ATMP(氨基三甲叉膦酸)中的任意一种或任意几种；加重剂是ZnCl2，防蜡剂是EVA，防垢剂是氨基三甲叉膦酸；加重剂ZnCl2、防垢剂氨基三甲叉膦酸及防蜡剂EVA的重量百分比为3∶22∶75。
本发明具有如下有益效果：本发明依据油井的结蜡、结垢规律，采用上述方案，利用了一些高分子化学材料的缓释特点，选择了一种加重剂，使固体密度比水大，并制成要求的固体形状，这样就能直接把该固体从油套环形空间中加入，使该固体沉入井底，随井底油流的冲洗缓慢溶解并充分发挥其防蜡防垢的效果。溶解下的防蜡和防垢组分可以完全作用到油管和抽油泵内部，可以有效的抑制蜡分子的集结长大和垢的沉积，使蜡晶颗粒和垢保持微小分散状态，随油流一起产出地面，从而达到防垢防蜡目的。
具体实施方式：
下面对本发明作进一步说明：
下述实施例中的防垢剂的评价方法依据SY-T5673-1993《油田用防垢剂性能评定方法》、防蜡剂的评价方法依据SY-T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》。
实施例1、把放有EVA28-150(乙烯-醋酸乙烯共聚物)的烧杯加热，一边加热，一边用玻璃棒将其分散，有利于粘到更多的加重材料，并使其能均匀混合。到160℃左右时，固体防蜡块溶化，这时将防垢剂和加重剂均匀的撒在防蜡块的表面，加热一段时间后，使防蜡块的表面积变少，最后急剧冷却，在冷却过程中就能制造出需要形状的防蜡防垢块。加重剂ZnCl2、防垢剂ATMP(氨基三甲叉膦酸)、防蜡剂EVA28-150(乙烯-醋酸乙烯共聚物)之间的质量比为3∶22∶75。将制取的防蜡防垢块取名为LAE。它为淡黄色、密度约为1.13g/cm3的球状固体。性能评价见表1和表2：
不同LAE浓度时消耗的EDTA和防垢率  表1
  V<sub>0</sub>   V<sub>1</sub>   LAE(25mg/L)   LAE(40mg/L)   LAE(50mg/L)   LAE(70mg/L)
  EDTA的体积(mL) 7.8 2.00 6.69 7.22 7.39 7.42
  阻垢率(％)   -   80.86   90.0   92.93   93.5
不同LAE浓度时的防蜡率  表2
  LAE的质量(g)  空杯质量(g)  反应后质量(g)  结蜡的质量(g)   防蜡率IE(％)
  0  35.78  37.26  1.50   0
  1.25  35.44  36.17  0.73   51.33
  2.0  45.39  46.05  0.70   53.33
  2.5  44.52  44.98  0.64   57.33
  3.5  46.46  46.93  0.57   62.00
综上所述，新制备的LAE的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了93.5％，防蜡率62.0％。
实施例2、将加重剂KNO3、防垢剂羟基乙叉二膦酸、防蜡剂LDPE(低密度聚乙烯0.91～0.925)按质量比为4∶19∶76的比例制成防蜡防垢块。将制取的防蜡防垢块取名为LAE-1。它为淡黄色的球状固体。性能评价见表3：
不同LAE-1浓度时的防垢率和防蜡率  表3
  LAE-1(25mg/L)   LAE-1(40mg/L)   LAE-1(50mg/L)   LAE-1(70mg/L)
  阻垢率(％)   80.6   89.4   91.7   92.7
  防蜡率(％)   51.23   52.49   57.08   61.8
综上所述，新制备的LAE-1的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了92.7％，防蜡率61.8％。
实施例3、将加重剂FeCl3、防垢剂三聚磷酸钠、防蜡剂十二烷基硫酸钠按质量百分比为4∶16∶80的比例制成防蜡防垢块。将制取的防蜡防垢块取名为LAE-2。它为淡黄色的球状固体。性能评价见表4：
不同LAE-2浓度时的防垢率和防蜡率   表4
  LAE-2(25mg/L)   LAE-2(40mg/L)   LAE-2(50mg/L)   LAE-2(70mg/L)
  阻垢率(％)   80.7   89.67   91.75   92.91
  防蜡率(％)   52.43   53.45   57.58   61.9
综上所述，新制备的LAE-2的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE-2质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了92.91％，防蜡率61.9％。
实施例4、将加重剂KCl、防垢剂PBTCA(2-膦酸丁烷-1、2、4三羧酸)、防蜡剂十二烷基苯磺酸钠按质量比为4∶24∶72制成防蜡防垢块。将制取的防蜡防垢块取名为LAE-3。它为淡黄色的球状固体。性能评价见表5：
不同LAE-3浓度时的防垢率和防蜡率  表5
  LAE-3(25mg/L)   LAE-3(40mg/L)   LAE-3(50mg/L)   LAE-3(70mg/L)
  阻垢率(％)   81.5   89.8   91.6   92.1
  防蜡率(％)   52.4   53.5   57.7   61.9
综上所述，新制备的LAE-3的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE-3质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了93.1％，防蜡率61.9％。
实施例5、将加重剂NH4Cl、防垢剂ATMP(氨基三甲叉膦酸)、防蜡剂油溶性的尼纳尔按质量比为5∶38∶57制成防蜡防垢块。将制取的防蜡防垢块取名为LAE-4。它为淡黄色的球状固体。性能评价见表5：
不同LAE-4浓度时的防垢率和防蜡率  表6
  LAE-4(25mg/L) LAE-4(40mg/L) LAE-4(50mg/L) LAE-4(70mg/L)
  阻垢率(％)   81.3   89.5   91.5   92.6
  防蜡率(％)   52.1   53.2   57.4   61.1
综上所述，新制备的LAE-4的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE-4质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了92.6％，防蜡率61.1％。
实施例6、将加重剂ZnCl2、防垢剂ATMP(氨基三甲叉膦酸)、防蜡剂水溶性的尼纳尔按质量比为2∶24∶74制成防蜡防垢块。将制取的防蜡防垢块取名为LAE-5。它为淡黄色的球状固体。性能评价见表6：
不同LAE-5浓度时的防垢率和防蜡率  表7
  LAE-5(25mg/L)   LAE-5(40mg/L)   LAE-5(50mg/L)   LAE-5(70mg/L)
  阻垢率(％)   81.1   89.2   91.3   92.4
  防蜡率(％)   52.0   53.1   57.2   61.0
综上所述，新制备的LAE-5的有着较好的防垢防蜡效果。当LAE-5质量浓度为70mg/L时，对碳酸钙垢的防垢率达到了92.4％，防蜡率61.0％。

Claims (4)

1、一种井底沉降式防垢防蜡剂，其特征在于：由下列组分组成，下列各组分按重量份配比，组分为加重剂、防垢剂及防蜡剂，加重剂∶防垢剂∶防蜡剂为2～5∶16～38∶57～80。
2、根据权利要求1所述的井底沉降式防垢防蜡剂，其特征在于：加重剂为NH4Cl、KCl、FeCl3、KNO3、ZnCl2中的任意一种或任意几种；防蜡剂为EVA、LDPE、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油溶性的尼纳尔、水溶性的尼纳尔中的任意一种或任意几种；防垢剂是羟基乙叉二膦酸、三聚磷酸钠、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸中的任意一种或任意几种。
3、根据权利要求1所述的井底沉降式防垢防蜡剂，其特征在于：加重剂是ZnCl2，防蜡剂是EVA28-150，防垢剂是氨基三甲叉膦酸。
4、根据权利要求1所述的井底沉降式防垢防蜡剂，其特征在于：加重剂ZnCl2、防垢剂氨基三甲叉膦酸及防蜡剂EVA28-150的重量比为3∶22∶75。
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