一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硫酸鋇、鍶除垢劑及其制備方法。本發(fā)明在以含氮多元羧酸為主的配方中加入適宜的水溶性溶劑，使各組分在功能上有了更好的配合，最終產(chǎn)品的除垢性能得到了進(jìn)一步的提高。另外，溶劑的成本比其他組分低，從而降低了最終產(chǎn)品的成本。本發(fā)明生產(chǎn)除垢劑所需的原料均能從國(guó)內(nèi)化工市場(chǎng)購(gòu)得，合成工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明制備的油田用硫酸鋇、鍶除垢劑，可適用于注水地層、射孔井眼、套管孔眼、井下泵、油管柱、閥門(mén)、輸送管線等。該除垢劑配伍性良好，是油田除硫酸鋇、鍶垢的理想除垢劑。
【專利說(shuō)明】一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種除垢劑及其制備方法，特別涉及一種油田用的硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著石油的大量消耗和油田開(kāi)采的日益發(fā)展，大部分油田已進(jìn)入注水采油階段。但是作為地層的注入水富含硫酸根離子，而在有些油田地層中卻富含鋇鍶離子，由于二者的化學(xué)不相容性，造成注水地層、油套管、井下、地面設(shè)備及集輸管線出現(xiàn)結(jié)垢。硫酸鋇、鍶垢穩(wěn)定性強(qiáng)、溶度積很小，結(jié)構(gòu)緊密、硬度較大，不溶于酸和堿，很難用傳統(tǒng)的方法清除，因此硫酸鋇、鍶除垢劑劑成為了油田生產(chǎn)中必不可少的一部分。
[0003]目前廣泛使用的化學(xué)藥品除硫酸鋇、鍶垢劑包括:酸洗除垢、有機(jī)磷酸及其脂類除垢劑、螯合類除垢劑、離子液體除垢等。
[0004]酸化除垢時(shí)采用多級(jí)處理:一級(jí)處理為酸處理或堿處理，二級(jí)處理為堿處理后酸處理，三級(jí)處理為鰲合劑(如EDTA)處理；經(jīng)過(guò)多級(jí)處理后，絕大部分垢物可以溶解，但對(duì)硫酸鹽垢酸化解堵效果很差，特別是對(duì)BaS04垢幾乎無(wú)能為力，并且酸化除垢易導(dǎo)致金屬器材發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，也易引發(fā)成垢物質(zhì)的二次沉淀。
[0005]文獻(xiàn)(DavidK P.Phosphino derivatives:US,6071434 [P].2000-06-06)用乙
烯膦酸、乙烯磺酸作為聚合單體，亞磷酸或次亞磷酸作為還原劑，無(wú)機(jī)鹽過(guò)氧化物作為引發(fā)劑合成低分子量有機(jī)磷聚合物，熱穩(wěn)定性好，吸附能力強(qiáng)，低劑量下對(duì)硫酸鋇具有較高的除垢性能，兼具有機(jī)磷與類似磺酸鹽均聚物的優(yōu)點(diǎn)，但是其磷含量比較高，易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。
[0006]文獻(xiàn)(汪廬山，由慶，等.離子液體用作除硫酸鋇垢劑的探討[J].應(yīng)用化學(xué)，2008
(5):601~604)合成了一種離子液體除垢劑:(CH2CH3)3NHAi2CI7，熱穩(wěn)定性好，溶解速率相對(duì)較快；隨著溫度的升高，垢尺寸的減小，除硫酸鋇垢效果明顯提高，但是溶解硫酸鋇的能力較弱，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值較低。
[0007]文獻(xiàn)(AndrewPutnisetal, The efficiency of a DTPA-Based Solvent in theDissolution of arium Sulfate Deposits.SPE29094,1995)開(kāi)發(fā)了二乙撐三胺五乙酸(DTPA)新型有機(jī)絡(luò)合劑，并通過(guò)動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究了以DTPA為活性成分的溶垢劑對(duì)BaSO4垢的溶解率。但是單獨(dú)使用螯合劑DTPA清除油田硫酸鋇垢的效果欠佳，而添加其他化學(xué)藥劑卻可明顯改善其溶垢效果。
[0008]因此，一種好的除垢劑劑應(yīng)滿足高效、低毒、穩(wěn)定、起泡乳化傾向小、無(wú)腐蝕、與其它處理劑配伍性好、能水溶或水分散、不傷害地層等要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種含氮多元羧酸為主劑的油田硫酸鋇、鍶除垢劑及其制備方法。采用本發(fā)明的除垢劑，提高了除垢率，降低了除垢劑用量，同時(shí)降低了除垢劑的成本。本發(fā)明的除垢劑適用于射孔井眼、套管孔眼、井下泵、油管柱、閥門(mén)、輸送管線等。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:按照重量百分比包括以下組分:水溶性溶劑:40~60% ;含氮多元羧酸:20~30% ;助劑:5~15% ;表面活性劑:10~20% ;氫氧化鈉:5~10%ο
[0012]所述水溶性溶劑為易溶于水且沸點(diǎn)在50攝氏度以上的物質(zhì)。
[0013]所述水溶性溶劑為乙醇、異丙醇、異丁醇、丙酮、甲乙酮、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二異丁基酮中的一種或者幾種。
[0014]所述表面活性劑為陽(yáng)離子表面活性劑或陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑。
[0015]所述陽(yáng)離子表面活性劑為季銨鹽類化合物三甲基十六烷基溴化銨。
[0016]所述表面活性劑為OP-15、OP-10、O π -10、O π -4、吐溫-80、吐溫-60、吐溫-40、吐溫-20、司盤(pán)-80、司盤(pán)-60、司盤(pán)-40、司盤(pán)-20、JFC、二甲基丙磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的一種或者幾種。
[0017]所述助劑為易溶于水的有機(jī)羧酸或酸酐，包括草酸、水楊酸、檸檬酸、酒石酸或馬來(lái)酸酐。
[0018]所述除垢劑進(jìn) 一步包括有增效劑，增效劑的重量百分比小于0.8%。
[0019]一種除垢劑的制備方法，將水溶性溶劑和氫氧化鈉以及含氮多元羧酸攪拌均勻后，加熱到40-50°C后恒溫I~2小時(shí)，之后，加入助劑和表面活性劑，攪拌均勻后，停止加熱，隨爐冷卻至室溫。
[0020]冷卻至室溫后加入增效劑，攪拌均勻。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果:含氮多元羧酸是一種優(yōu)良的金屬螯合劑，他易與鋇鍶金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性螯合物；分子內(nèi)含共軛雙鍵的羧酸類助劑，因其電負(fù)性較強(qiáng)，極易與表面帶正電荷的垢物BaSO4微晶發(fā)生物理和化學(xué)吸附，從而大大增加了含氮多元羧酸的溶垢能力；在實(shí)際生產(chǎn)中，由于垢樣表面往往吸附著一層油污，必須用表面活性劑清洗以保證除垢藥劑與垢充分接觸。因此，各組分在功能上有了更好的配合，最終廣品的除垢性能得到了進(jìn)一步的提聞。
[0022]具體的實(shí)施方式:
[0023]本發(fā)明除垢劑的組成包括(重量％):
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:按照重量百分比包括以下組分:水溶性溶劑:40~60% ;含氮多元羧酸:20~30% ;助劑:5~15% ;表面活性劑:10~20% ;氫氧化鈉:5 ~10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述水溶性溶劑為易溶于水且沸點(diǎn)在50攝氏度以上的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述水溶性溶劑為乙醇、異丙醇、異丁醇、丙酮、甲乙酮、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二異丁基酮中的一種或者幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述表面活性劑為陽(yáng)離子表面活性劑或陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述陽(yáng)離子表面活性劑為季銨鹽類化合物三甲基十六烷基溴化銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述表面活性劑為OP-15、OP-1O、O π -10、O π -4、吐溫-80、吐溫-60、吐溫-40、吐溫-20、司盤(pán)-80、司盤(pán)-60、司盤(pán)-40、司盤(pán)-20、JFC、二甲基丙磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的一種或者幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述助劑為易溶于水的有機(jī)羧酸或酸酐，包括草酸、水楊酸、檸檬酸、酒石酸或馬來(lái)酸酐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鋇、硫酸鍶除垢劑，其特征在于:所述除垢劑進(jìn)一步包括有增效劑， 增效劑的重量百分比小于0.8%。
9.一種權(quán)利要求1所述的除垢劑的制備方法，其特征在于:將水溶性溶劑和氫氧化鈉以及含氮多元羧酸攪拌均勻后，加熱到40-50°C后恒溫I~2小時(shí)，之后，加入助劑和表面活性劑，攪拌均勻后，停止加熱，隨爐冷卻至室溫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種除垢劑的制備方法，其特征在于:冷卻至室溫后加入增效劑，攪拌均勻。
【文檔編號(hào)】C10G75/00GK103820150SQ201410097184
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】于洪江, 肖志海, 劉玉 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)