CN106520103B - 一种用于注水井长效降压增注的除垢剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于注水井长效降压增注的除垢剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于注水井长效降压增注的除垢剂，该除垢剂包括以下组分：10‑12份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯；25‑30份2‑磷酸基‑1，2，4‑三羧酸丁烷；5‑8份十二烷基苯磺酸；3‑6份有机硅表面活性剂；2‑5份乙二醇丁醚；15‑18份正丁醇；13‑15份多氨基多醚基甲叉磷酸；12‑14份水。该除垢剂具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行。

Description

一种用于注水井长效降压增注的除垢剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田注水开发领域，具体涉及一种用于注水井长效降压增注的除垢剂及其制备方法。
背景技术
长庆油田油藏渗透率低，储层物性差，开采难度大，注水开发作为油田长期稳产的主要手段，已经得到了广泛应用。但是由于注入水中机杂、矿物度超标、且注入水与地层水不配伍等因素，在进井地带易产生细菌及结构，堵塞进井地带，导致水井注不够水、注不进水，影响油藏长期稳产。
针对欠注井，目前常采用化学方法解除进井地带的堵塞物，恢复注水能力，保证水井正常注水。长庆油田部分采油区块碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等结垢严重，通常采用酸化措施，但存在酸液和垢样不匹配的问题，并非酸液对所有垢样除垢效果好，且措施有效期短，导致除垢效果不好。
发明内容
本发明的目的是解决部分区块碳酸钙、硫酸钙结垢严重问题，降低注水压力，保证注水井长期注够水。
为此，本发明提供了一种用于注水井长效降压增注的除垢剂，所述除垢剂由以下质量份数的组分组成：
聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯10-12份；
有机膦酸羧酸阻垢剂25-30份；
阴离子表面活性剂5-8份；
有机硅表面活性剂3-6份；
分散剂2-5份；
稀释剂15-18份；
多氨基多醚基甲叉磷酸13-15份；
水12-14份。
所述有机膦酸羧酸阻垢剂是2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、三羧酸丁烷膦酸、对羧基苯基膦酸中的一种。
所述阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸、α—磺基单羧酸、脂肪酸磺烷基酯中的一种。
所述有机硅表面活性剂是二甲基聚硅氧烷、环状聚硅氧烷中的一种。
所述分散剂是乙二醇丁醚、三乙基己基磷酸、聚丙烯酰胺中的一种。
所述稀释剂是甲醇、工业乙醇、正丁醇中的一种。
所述聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的分子量为1310。
所述聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯是11份，有机膦酸羧酸阻垢剂28份，阴离子表面活性剂6份，有机硅表面活性剂5份，分散剂3份，稀释剂16份，多氨基多醚基甲叉磷酸14份，水13份。
一种用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)向干燥的搪瓷反应釜中，依次加入12-14份水，25-30份的有机膦酸羧酸阻垢剂、5-8份的阴离子表面活性剂、10-12份的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、13-15份的多氨基多醚基甲叉磷酸，进行搅拌；
(2)边搅拌边加入3-6份有机硅表面活性剂，直至各种溶剂完全混合；
(3)加热反应釜至72℃～78℃反应1～4小时后，冷却至室温；
(4)加入15-18份的稀释剂和2-5份的分散剂，出料，完成用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备。
本发明的有益效果：本发明提供的这种用于注水井长效降压增注的除垢剂，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行。
具体实施方式
本发明提供了一种用于注水井长效降压增注的除垢剂，所述除垢剂由以下质量份数的组分组成：聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯10-12份；有机膦酸羧酸阻垢剂25-30份；阴离子表面活性剂5-8份；有机硅表面活性剂3-6份；分散剂2-5份；稀释剂15-18份；多氨基多醚基甲叉磷酸13-15份；水12-14份。
上述除垢剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)向干燥的搪瓷反应釜中，依次加入12-14份水，25-30份的有机膦酸羧酸阻垢剂、5-8份的阴离子表面活性剂、10-12份的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、13-15份的多氨基多醚基甲叉磷酸，进行搅拌；
(2)边搅拌边加入3-6份有机硅表面活性剂，直至各种溶剂完全混合；
(3)加热反应釜至72℃～78℃反应1～4小时后，冷却至室温；
(4)加入15-18份的稀释剂和2-5份的分散剂，出料，完成用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备。
以上药剂组分均为市售化学品。
本发明合成的注水井长效降压增注的除垢剂，加药浓度在0.2％时，该除垢剂常温下外观为无色透明液体，腐蚀速率≤0.043mm/a，对设备及管束的腐蚀性低，防膨率≥80％，缩膨率≥40％；除垢剂对硫酸钙垢阻垢率≥95％，对碳酸钙垢阻垢率≥90％；除垢剂的表面张力≤24mN/N，界面张力≤10-3mN/N。
实施例1：
本实施例提供了一种用于注水井长效降压增注的除垢剂，所述除垢剂由以下质量份数的组分组成：聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯10份；有机膦酸羧酸阻垢剂25份；阴离子表面活性剂5份；有机硅表面活性剂3份；分散剂2份；稀释剂15份；多氨基多醚基甲叉磷酸13份；水12份。
上述除垢剂的制备方法，向干燥的搪瓷反应釜中，依次加入12份水，25份的有机膦酸羧酸阻垢剂、5份的阴离子表面活性剂、10份的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、13份的多氨基多醚基甲叉磷酸，进行搅拌；边搅拌边加入3份有机硅表面活性剂，直至各种溶剂完全混合；加热反应釜至72℃反应1小时后，冷却至室温；加入15份的稀释剂和2份的分散剂，出料，完成用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备。
本实施例中有机膦酸羧酸阻垢剂是2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸，有机硅表面活性剂是二甲基聚硅氧烷，分散剂是乙二醇丁醚，稀释剂是正丁醇；另外需要特别说明的是，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的分子量为1310，易溶于水，具有润湿作用；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷为无色透明液体，易溶于水，分子量为270.13，由于其具有膦酸和羧酸的结构特性，故有良好的阻垢和缓蚀性能；多氨基多醚基甲叉磷酸为琥珀色透明液体，易溶于水，对碳酸钙及硫酸钙具有很强的阻垢能力，对硅酸盐也有一定效果。该除垢剂常温下为无色透明液体，PH为酸性，防膨、缩膨能力较好，表面、界面张力较低，且具有较低的腐蚀速率。
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯10份；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷25份；十二烷基苯磺酸5份；二甲基聚硅氧烷3份；乙二醇丁醚2份；正丁醇15份；多氨基多醚基甲叉磷酸13份；水12份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表1。
表1
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例2：
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯11份；三羧酸丁烷膦酸26份；α—磺基单羧酸6份；环状聚硅氧烷4份；三乙基己基磷酸3份；工业乙醇16份；多氨基多醚基甲叉磷酸14份；水13份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表2。
表2
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例3：
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯12份；对羧基苯基膦酸27份；脂肪酸磺烷基酯7份；二甲基聚硅氧烷5份；聚丙烯酰胺4份；甲醇17份；多氨基多醚基甲叉磷酸15份；水13份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表3。
表3
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例4：
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯10份；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷28份；十二烷基苯磺酸8份；环状聚硅氧烷6份；乙二醇丁醚5份；工业乙醇18份；多氨基多醚基甲叉磷酸13份；水14份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表4。
表4
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例5：
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯11份；三羧酸丁烷膦酸29份；α—磺基单羧酸6份；二甲基聚硅氧烷3份；三乙基己基磷酸2份；正丁醇15份；多氨基多醚基甲叉磷酸14份；水12份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表5。
表5
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例6：
本实施例取聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯12份；对羧基苯基膦酸27份；脂肪酸磺烷基酯7份；环状聚硅氧烷5份；聚丙烯酰胺4份；甲醇17份；多氨基多醚基甲叉磷酸15份；水14份，并按照上述制备方法制成除垢剂，将浓度为0.2％的除垢剂连续1周注入多口欠注水井，在注入的时间段内，检测本实施例提供的这种除垢剂对设备及管柱的腐蚀速率，除垢剂的防膨率、缩膨率、对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率，以及这种除垢剂的表面张力和界面张力，具体检测的性能和效果见表6。
表6
以上药剂组分均为市售化学品。
由以上数据可知，本实施例提供的用于注水井长效降压增注的除垢剂，能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，从而增加地层渗透率，且对设备及管束的腐蚀性低，注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行，改善欠注井的注水现状，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。
实施例7：
本发明生产1吨的实施如下：依次加入130kg的水、270kg的2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，70kg的十二烷基苯磺酸，110kg的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯，140kg的多氨基多醚基甲叉磷酸，开启搅拌装置，边搅拌边加入60kg的有机硅表面活性剂，加热至75℃反应1小时后，冷却至室温，170kg的正丁醇和50kg份的乙二醇丁醚出料即得到商品注水井长效降压增注的除垢剂。
现场应用情况
针对采油七厂某区块硫酸钙、碳酸钙结垢严重的情况，将上述药剂应用于5口欠注水井，具体实施效果见表7。
表7采油七厂除垢剂加注前后数据表
对5口欠注水井连续加注1周浓度为0.2％的除垢剂，加注药剂后平均注水压力下降1.9MPa，单井日注水上升13m3/d，措施有效期达180天以上，说明该除垢剂能有效解除硫酸钙、碳酸钙等沉淀，增加地层渗透率，改善欠注水井的注水现状，起到降压增注的效果，且作用后有效期长，具有较好的现场应用价值。
本发明提供的注水井长效降压增注的除垢剂为一种酸性药剂，具有较好的防膨、缩膨能力，以及较低的表面、界面张力，该除垢剂减小了液滴通过狭窄孔颈时的形变功，减少毛细管阻力，使孔隙介质中的液滴从岩石表面拉开的形变功大大减小，增加了它在地层孔隙中的移动速度。注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行。
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。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (1)

1.一种用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）向干燥的搪瓷反应釜中，依次加入12-14份水，25-30份的有机膦酸羧酸阻垢剂、5-8份的阴离子表面活性剂、10-12份的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、13-15份的多氨基多醚基甲叉磷酸，进行搅拌；
（2）边搅拌边加入3-6份有机硅表面活性剂，直至各种溶剂完全混合；
（3）加热反应釜至72℃～78℃反应1～4小时后，冷却至室温；
（4）加入15-18份的稀释剂和2-5份的分散剂，出料，完成用于注水井长效降压增注的除垢剂的制备；
所述有机膦酸羧酸阻垢剂是2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、三羧酸丁烷膦酸、对羧基苯基膦酸中的一种；
所述阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸、α—磺基单羧酸、脂肪酸磺烷基酯中的一种；
所述有机硅表面活性剂是二甲基聚硅氧烷、环状聚硅氧烷中的一种；
所述分散剂是乙二醇丁醚、三乙基己基磷酸、聚丙烯酰胺中的一种；
所述稀释剂是甲醇、工业乙醇、正丁醇中的一种；
所述聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯的分子量为1310；
该方制备方法用于注水井长效降压增注的除垢剂，该除垢剂注入地层后，在降低界面张力的同时，通过溶蚀近井地带的碳酸钙、硫酸钙等沉淀，恢复原注水通道，降低注水压力，提高注水量，保证原有注水***的正常进行。
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