CN106047326A - 一种适用于高矿化度、高钡锶环境的co2驱缓蚀阻垢剂 - Google Patents
一种适用于高矿化度、高钡锶环境的co2驱缓蚀阻垢剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂,由改性唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季铵盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、异构十醇聚氧乙烯醚、异丙醇和水组成,该缓蚀阻垢剂形成的吸附膜有效地隔离了腐蚀介质,对管柱起到了很好的保护作用;同时有效的阻垢成分与Ba2+/Sr2+离子形成了稳定性较高的鳌合物,防止结垢的生成;配方中所含的非离子成分改变了岩心的亲油润湿性,提高了CO2驱对剩余油的驱替效果。本发明具有加药工艺简便、用量小,实用性强等优点,经实验验证针对西部油田高矿化度、高钡锶环境下的CO2驱井筒起到了良好的防腐防垢效果,解决腐蚀结垢双重环境下实施CO2驱过程中存在的井筒腐蚀结垢隐患问题,为CO2驱提高采收率提供了技术保障。
Description
技术领域
本发明属于油田化学技术领域,具体涉及一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂。
背景技术
针对一些低渗、超低渗油藏开发,CO2驱油技术是水驱油藏进一步提高采收率的有效方法。CO2驱油技术在美国、加拿大、日本、安哥拉、土耳其等国家和地区应用广泛,其中美国是世界上最早实施CO2-EOR的国家,也是CO2驱油发展最快的国家,2012年美国CO2混相驱项目112个,年注入CO2 384亿方,年产油量1608.9万吨,获得了良好效果。
国内的CO2驱油技术起步较晚,规模小,自1997年起步,到2007年才开展了具有一定规模的矿场试验,主要集中在大庆、吉林、胜利、吐哈等油田。但是在CO2驱实验过程中存在着在油藏中容易发生气窜,对管柱有腐蚀作用等弱点。
对于一些地处西部的低渗透、特低渗透油田在开展CO2驱研究过程中,由于地层水为CaCl2水型,矿化度高(20-100g/L),成垢离子Ba2+、Sr2+含量高(>1000mg/L),注入水为Na2SO4水型,水质不配伍,CO2驱将导致井下管柱和井口设施腐蚀、结垢更加突出,在结垢、侵蚀性环境介质共存情况下,管材腐蚀程度加剧,特别是垢下局部腐蚀,同时管柱连接处密封性受到考验。因此,发明一种能够控制高矿度、高钡锶环境的CO2驱井筒腐蚀结垢的方法,对于油田安全、稳定生产是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高矿度、高钡锶环境的CO2驱井筒缓蚀阻垢剂,解决腐蚀结垢双重环境下实施CO2驱过程中存在的井筒腐蚀结垢隐患问题。
为此,本发明提供了一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂,按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:10~22%;
二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;
异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;
异丙醇:4~10%;
其余为水。
所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:13~19%;
二炔氧甲基胺季铵盐:12~17%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7~8%;
异构十醇聚氧乙烯醚:2~4%;
异丙醇:6~8%;
其余为水。
所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
所述的改性咪唑啉衍生物由苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亚磷酸二甲酯通过反应制得。
所述的苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亚磷酸二甲酯的反应质量比例为100:87:50:62。
所述的改性咪唑啉衍生物通过下述方法合成:
将100份苯甲酸、87份二乙烯三胺和50份二甲苯混合加入到合成反应釜中,密闭,通冷却水;
在搅拌条件下,缓慢升温至160~170℃,保温反应2~2.5h,当反应釜中有水生成,且产出水量不再增加时,将体系温度升至220℃左右,保温脱水反应7~8小时,待水全部蒸出,釜内生成咪唑啉中间产物;
通冷却水将反应釜内温度降至50~60℃,再将62份亚磷酸二甲酯缓慢加入反应釜中,升温100℃左右,恒温反应4~5小时,得到改性咪唑啉衍生物。
所述的保温脱水反应过程中,使用二甲苯作为携水剂。
一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱用的缓蚀阻垢剂的制备方法,包括以下步骤:
按以下重量百分比例的物质组成100份材料:
改性唑啉衍生物:10~22%;二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;异丙醇:4~10%;其余为水;
先用异丙醇将异构十醇聚氧乙烯醚搅拌至完全溶解,其次,在不断搅拌下先加入需要加入水的10%继续搅拌30min,再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季铵盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠,边加边搅拌,最后加入剩余部分的水再搅拌30min,即得产品。
本发明的有益效果:本发明提供的这种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂形成的吸附膜有效地隔离了腐蚀介质,对管柱起到了很好的保护作用;同时有效的阻垢成分与Ba2+/Sr2+离子形成了稳定性较高的鳌合物,防止结垢的生成;配方中所含的非离子成分改变了岩心的亲油润湿性,提高了CO2驱对剩余油的驱替效果。本发明具有加药工艺简便、用量小,实用性强等优点,经实验验证针对西部油田高矿化度、高钡锶环境下的CO2驱井筒起到了良好的防腐防垢效果,为CO2驱提高采收率提供了技术保障。
具体实施方式
实施例1:
本还是离提供一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂,按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:10~22%;
二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;
异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;
异丙醇:4~10%;
其余为水。
更进一步地,按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:13~19%;
二炔氧甲基胺季铵盐:12~17%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7~8%;
异构十醇聚氧乙烯醚:2~4%;
异丙醇:6~8%;
其余为水。
最佳比例地,按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
其中,改性咪唑啉衍生物由苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亚磷酸二甲酯通过反应制得,反应质量比例为100:87:50:62,通过下述方法合成:
将100份苯甲酸、87份二乙烯三胺和50份二甲苯混合加入到合成反应釜中,密闭,通冷却水;
在搅拌条件下,缓慢升温至160~170℃,保温反应2~2.5h,当反应釜中有水生成,且产出水量不再增加时,将体系温度升至220℃左右,保温脱水反应7~8小时,用二甲苯作为携水剂,待水全部蒸出,釜内生成咪唑啉中间产物;
通冷却水将反应釜内温度降至50~60℃,再将62份亚磷酸二甲酯缓慢加入反应釜中,升温100℃左右,恒温反应4~5小时,得到改性咪唑啉衍生物。
实施例2:
本实施例提供一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱用的缓蚀阻垢剂的制备方法,包括以下步骤:
按以下重量百分比例的物质组成100份材料:
改性唑啉衍生物:10~22%;二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;异丙醇:4~10%;其余为水;
先用异丙醇将异构十醇聚氧乙烯醚搅拌至完全溶解,其次,在不断搅拌下先加入需要加入水的10%继续搅拌30min,再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季铵盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠,边加边搅拌,最后加入剩余部分的水再搅拌30min,即得产品。
以下结合具体的实时数据进行说明,以下实施例3- 5为室内对缓蚀阻垢剂的评价,所用实验介质取自实施CO2驱井场的采油井(见表1)。
表1:Y52-89地层水水质分析 单位:mg/l
pH | Cl- | HCO3 - | SO4 2- | Na+/K+ | Mg2+ | Ca2+ | Sr2+/Ba2+ | 总矿化度 |
6.7 | 15610.05 | 114.67 | 113.59 | 9480.0 | 12.35 | 305.41 | 1109.32 | 26745.38 |
以下实施例6-7为现场对实施CO2驱井场2口采油井加注缓蚀阻垢剂后的效果评价。
实施例3:
本发明所述的一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱用缓蚀阻垢剂按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
按照配比,常温常压下,在一个容量为10L反应釜中首先用异丙醇将改性咪唑啉衍生物、异构十醇聚氧乙烯醚搅拌至完全溶解,其次,在不断搅拌下先加入需要加入水的10%继续搅拌30min,再按比例依次加入二炔氧甲基胺季铵盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠,边加边搅拌,最后加入剩余部分的水再搅拌30min,即得产品。
实施效果:室内高温高压动态实验表明:温度为100℃,CO2分压为2MPa,实验时间14d,缓蚀剂浓度为120ppm,N80钢缓蚀效率为88.2%,阻垢率94.3%。
实施例4:
本发明所述的一种适用于高矿化度环境的CO2驱用缓蚀阻垢剂按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:10%;
二炔氧甲基胺季铵盐:20%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:10%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:5%;
水:52%。
其产品配制方法同实施例3。
实施效果:高温高压动态实验表明:温度为100℃,CO2分压为2MPa,实验时间14d,缓蚀剂浓度为120ppm,N80钢缓蚀效率为86.4%,阻垢率95.3%。
实施例5:
本发明所述的一种适用于高矿化度环境的CO2驱用缓蚀阻垢剂按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:22%;
二炔氧甲基胺季铵盐:14%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:8%;
异构十醇聚氧乙烯醚:4%;
异丙醇:7%;
水:45%。
其产品配制方法同实施例3。
实施效果:高温高压动态实验表明:温度为100℃,CO2分压为2MPa,实验时间14d,缓蚀剂浓度为120ppm,N80钢缓蚀效率为87.6%,阻垢率94.7%。
实施例6:
本发明所述的一种适用于高矿化度环境的CO2驱用缓蚀阻垢剂按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
实施效果:第1口CO2驱实施井(Y52-89),Ba2+/Sr2+含量为1109.32mg/L,总矿化度为105.4 mg/L,CO2分压为0.8MPa环境下,加注缓蚀剂浓度为200ppm,N80钢缓蚀效率为94.6%,阻垢率95.8%。
实施例7:
本发明所述的一种适用于高矿化度环境的CO2驱用缓蚀阻垢剂按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
实施效果:第2口CO2驱实施井(Y32-16),Ba2+/Sr2+含量为2013.46mg/L,总矿化度为87.6 g/L,CO2分压为1MPa环境下,加注缓蚀剂浓度为200ppm,N80钢缓蚀效率为88.7%,阻垢率94.6%。
综上所述,本发明的这种缓蚀阻垢剂现场加注工艺简单,从油套环空注入,油管采出,现场实验表明:该药剂适用于西部高矿化度(50-100g/L),高成垢离子Ba2+、Sr2+含量(>1000mg/L)油田,当药剂浓度在100~300ppm范围,温度为60~120℃,CO2分压0.3~8MPa条件下,CO2驱井筒缓蚀率>84%,阻垢率>90%。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:10~22%;
二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;
异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;
异丙醇:4~10%;
其余为水。
2.如权利要求1所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:按重量百分比由下列物质组成:
改性唑啉衍生物:13~19%;
二炔氧甲基胺季铵盐:12~17%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7~8%;
异构十醇聚氧乙烯醚:2~4%;
异丙醇:6~8%;
其余为水。
3.如权利要求1所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:按重量百分比由下列物质组成:
改性咪唑啉衍生物:16%;
二炔氧甲基胺季铵盐:15%;
二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:7.5%;
异构十醇聚氧乙烯醚:3%;
异丙醇:7%;
水:51.5%。
4.如权利要求1或2或3所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:所述的改性咪唑啉衍生物由苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亚磷酸二甲酯通过反应制得。
5.如权利要求4所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:所述的苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亚磷酸二甲酯的反应质量比例为100:87:50:62。
6.如权利要求1或2或3所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:所述的改性咪唑啉衍生物通过下述方法合成:
将100份苯甲酸、87份二乙烯三胺和50份二甲苯混合加入到合成反应釜中,密闭,通冷却水;
在搅拌条件下,缓慢升温至160~170℃,保温反应2~2.5h,当反应釜中有水生成,且产出水量不再增加时,将体系温度升至220℃左右,保温脱水反应7~8小时,待水全部蒸出,釜内生成咪唑啉中间产物;
通冷却水将反应釜内温度降至50~60℃,再将62份亚磷酸二甲酯缓慢加入反应釜中,升温100℃左右,恒温反应4~5小时,得到改性咪唑啉衍生物。
7.如权利要求6所述的CO2驱缓蚀阻垢剂,其特征在于:所述的保温脱水反应过程中,使用二甲苯作为携水剂。
8.一种适用于高矿化度、高钡锶环境的CO2驱用的缓蚀阻垢剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按以下重量百分比例的物质组成100份材料:
改性唑啉衍生物:10~22%;二炔氧甲基胺季铵盐:10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸钠:5~10%;异构十醇聚氧乙烯醚:1~5%;异丙醇:4~10%;其余为水;
先用异丙醇将异构十醇聚氧乙烯醚搅拌至完全溶解,其次,在不断搅拌下先加入需要加入水的10%继续搅拌30min,再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季铵盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠,边加边搅拌,最后加入剩余部分的水再搅拌30min,即得产品。
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