CN102167450A - 油田回注水专用缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂及其制备方法。油田回注水专用缓蚀阻垢剂由如下重量百分比的物料复配而成：2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷5～20％、聚马来酸15～30％、油酸基双环咪唑啉缓蚀10～25％、硫酸锌2～5％、亚硫酸钠3～10％和余量去离子水。制备方法是在反应釜中先用去离子水溶解硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的1/5，再加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌45～55分钟制成。本发明缓蚀、阻垢效果好，用量少且制备工艺简单易行。

Description

油田回注水专用缓蚀阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂及其制备方法。

背景技术

油田回注污水的水温较高，一般在60℃左右，有时候还会更高些；水质较差，注水所用设备、管道的材质一般为碳钢，注水***腐蚀、结垢严重，影响着原油生产。为了解决腐蚀、结垢问题，要向注水***加入缓蚀阻垢剂。目前所用的缓蚀阻垢剂用量偏大，一般为50mg/l左右，缓蚀、阻垢率偏低，一般缓蚀率在73％左右，阻垢率在85％左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，更好的防止和减缓了油田注水***的腐蚀和结垢；本发明同时提供了其制备方法。

本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂，其特征在于由如下重量百分比的物料复配而成：

所述的2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)为市售产品，液体，活性组份(以PBTC计)质量含量≥50.0％。

所述的聚马来酸为市售产品，棕黄色透明液体，固含量≥48.0％。

所述的油酸基双环咪唑啉缓蚀剂为市售产品，淡黄色液体，活性物的质量含量≥40.0％。

本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂的制备方法包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)继续向反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌45～55分钟制成。

本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂是对油田回注水***的设备和管道起缓蚀、阻垢性能的液体药剂，本发明无毒、无害，偏酸性，是一种复合性产品，缓蚀率≥95％，阻垢率＞97％，用量为30～40mg/l。

本发明所述的缓蚀阻垢剂各组分具有很好的配伍性、互补性和协同性：2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷具有很好的阻垢性能，同时还兼有一定的缓蚀性能且耐温性能好，在高达120℃水中不水解，属低磷有机膦酸且不易于微生物繁殖；聚马来酸耐温性很好，在330℃时不分解，对垢的产生和生长有很好的晶格分散作用；油酸基双环咪唑啉属新型、高效、耐高温缓蚀剂，单独使用，在6～8mg/l下，其缓蚀率即可达到97％左右，经合理的复配缓蚀效果更好，用量更少；锌盐在此是一种缓蚀助剂，它与2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷协同搭配后，会提高2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷的缓蚀能力。亚硫酸钠对水中氧的腐蚀有很好的抑制作用，对缓蚀有很好的协助性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂缓蚀、阻垢效果好，用量少且制备工艺简单，缓蚀率≥95％，阻垢率＞97％，用量为30～40mg/l。更好的防止和减缓了油田注水***的腐蚀和结垢，延长了设备和管道的使用寿命，保证了原油生产的有效进行，提高了油藏采收率。

附图说明

图1枣一联污水处理站工艺图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，由如下重量百分比的物料复配而成：

制备方法包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)在反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌50分钟制成。

实施例2

一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，由如下重量百分比的物料复配而成：

制备方法包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)在反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌50分钟制成。

实施例3

一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，由如下重量百分比的物料复配而成：

制备方法包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)在反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌50分钟制成。

实施例4

一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，由如下重量百分比的物料复配而成：

制备方法包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)在反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌50分钟制成。

工业应用例1

某油田采油厂二矿铊六联合站每天要处理来自采油场的气、油、水混合物23000m³，此混合物来后先进入三相分离器(罐)进行气、油、水的分离，分离出来的水中仍含有一定量的油，此水再进入油水分离器(罐)进行油水分离，分离出来的水进入沉淀池，经沉淀分离后进入净水罐，在净水罐中、经处理使水中的油再度从水中分离出来，然后水进入缓冲罐由泵送入采油注水管线，进行油田注水。水质情况见表1。

表1水质化验数据

注：钙离子、镁离子、总硬度、总碱度均以C_aCO₃计。

由表2可知，此水属高硬、高盐、高氯离子、高硫化物、高COD水，按照行标SY/T5329-94，当硫化物含量大于2.0mg/L时，水体就会产生腐蚀。其水温为60℃左右，对设备和管道极易产生严重的腐蚀和结垢，为防止和减缓设备、管道的腐蚀、结垢，该单位于2010年6月在进缓冲罐前的水中加入了本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂LS-307，使用至2011年1月，阻垢情况和缓蚀情况如表2和表3所示。

表2阻垢情况

表3缓蚀情况

注：标准挂片，材质：A₃碳钢。

由表2和表3的实验数据得知，本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂，对设备、管道的缓蚀、阻垢起到了很好的作用，缓蚀率≥95％，阻垢率≥97％，药剂用量少，缓蚀阻垢率高。

工业应用例2

油田进入开发的中后期以后，油层压力下降很大，注水采油是抑制地层压力下降、提高油藏采收率的重要手段。某南部油田枣园地区现有注水站9座，即枣一注、枣二注、枣三注、枣四注、枣五注、家五注、家八注、自一注和自六注。设计注水能力16200m³/d，实际注水量10906m³/d(清水：1151m³/d，污水：9755m³/d)，注水水源绝大部分引自枣一联污水处理站，不足部分用清水补充。其工艺过程如图1所示，枣一联注水水质检测数据见表4。

表4枣一联水质检测数据

由表4可以看出，枣一联回注水矿化度高，近30000mg/L，Cl^-含量大，溶解性硫化物含量为14.8mg/L，悬浮物含量为11.1mg/L，污水PH值偏低为7.2。硫酸盐还原菌为3.9×10²个/mL。按照行标SY/T5329-94，当硫化物含量大于2.0mg/L时，水体会产生腐蚀。此水质腐蚀性严重，首要问题是腐蚀。

枣一联注水***现状：

1、现场挂片监测结果：

对2009年9、10、11月份的枣一联污水处理站外输出口污水(即用于油田注水的水)，进行测试，腐蚀速率见表5：

表5现场挂片情况

由上表5可以看出，枣一联的外输出回注水腐蚀速率为2.65mm/a以上，总体腐蚀较严重。

2、注水井筒垢样及注水管线垢样分析见表6。

表6注水井筒垢样和注水管线垢样化验情况

从上表6可以看出：注水井筒垢样粘泥砂占23.3％，铁化合物占51.8％，水垢极少。注水管线垢样中粘泥砂占30.5％，铁化合物占52.9％，水垢也极少。粘泥和泥砂主要是回注污水中微生物、细菌及悬浮物，粘附沉积在管线上而形成的。铁化合物是因腐蚀而形成的，占垢样量的50％以上。主要问题是腐蚀和粘泥。

该单位于2010年3月开始在注水中加入我公司研发生产的油田回注水专用缓蚀阻垢剂LS-307，使用至2011年1月情况如表7和表8。

表7缓蚀情况

注：标准挂片，材质：A₃碳钢

表8阻垢情况

由表7和表8的实验数据得知，本发明油田回注水专用缓蚀阻垢剂，对设备、管道的缓蚀、阻垢起到了很好的作用，缓蚀率≥95％，阻垢率≥97％，药剂用量少，缓蚀阻垢率高。

Claims (2)

1.一种油田回注水专用缓蚀阻垢剂，其特征在于由如下重量百分比的原料复配而成：

2.一种权利要求1所述的油田回注水专用缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在反应釜中加入用去离子水溶解的硫酸锌和亚硫酸钠，去离子水用量占去离子水总量的3/5；

(2)继续向反应釜中加入2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚马来酸和油酸基双环咪唑啉缓蚀剂和剩余的去离子水，常温下搅拌45～55分钟制成。

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