一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油技術(shù)領(lǐng)域，涉及石油行業(yè)中注水部分，特別涉及一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備及應用。
【背景技術(shù)】
[0002]在注水系統(tǒng)中，水源大部分來自于采出水，少部分來自于清水，由于污水中含有大量的Ca2+、Mg2+等易成垢離子，在壓力、溫度等條件的變化以及水的熱力學不穩(wěn)定性和化學不相容性的作用下，往往會造成注水地層、地面設(shè)備及集輸管線出現(xiàn)結(jié)垢，導致處理設(shè)備的效率降低，嚴重影響了油田正常生產(chǎn)。因此，必須采取必要的防垢措施進行處理，保證注水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備及應用，可對油田注入水進行處理，防止注水井結(jié)垢。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，包括:
[0006]第一步，將固體A放到燒杯中，加入去離子水，水浴中將固體A溶解，所述固體A為馬來酸酐，用水重結(jié)晶兩次，干燥至恒重備用；
[0007]第二步，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)燒杯中溶液pH值到4.0，待酸堿中和反應，溶液充分冷卻后，進行下一步；
[0008]第三步，加入固體B，攪拌，使其溶解，所述固體B為烯丙基磺酸鈉，用無水乙醇溶解使其重結(jié)晶，再干燥至恒重備用；
[0009]第四步，將第三步溶解后的溶液倒入到帶有冷凝器、溫度計、滴液漏斗和氣體導入管的四口燒瓶中，氣體出口和液封管從冷凝器的上端引出，使用恒溫磁力攪拌加熱器加熱溶液；
[0010]第五步，將固體C配成的引發(fā)劑溶液，置于滴液漏斗中，安裝好反應裝置，所述固體C為過硫酸銨；
[0011]第六步，在回流冷凝和磁力攪拌下緩慢加熱升溫四口燒瓶，通入氮氣，溫度升至80°C并保持恒定，開始滴加引發(fā)劑溶液；
[0012]第七步，滴加完畢，繼續(xù)反應3h，得到淺黃色透明粘稠液體，將產(chǎn)物傾倒至甲醇中，產(chǎn)物從水中沉析出來；真空抽濾，用乙醇洗滌2次，恒溫下真空干燥至恒重，即得阻垢劑。
[0013]所述固體A質(zhì)量為4.9g，去離子水體積為45mL，固體B質(zhì)量為7.2g，固體C質(zhì)量為
1.2g，所配得引發(fā)劑溶液的質(zhì)量濃度為12%。
[0014]所述水浴溫度為45 °C。
[0015]所述第六步中控制引發(fā)劑溶液的滴加速度，使引發(fā)劑溶液的滴加時間為lh。
[0016]本發(fā)明還提供了上述制備的注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的用途，將該注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑溶于水中，配比為2?10mg/L，充分攪拌溶解后，通過注入泵進入注水系統(tǒng)的管道，連續(xù)注入24h，然后轉(zhuǎn)入正常運行，每8個月為一周期。
[0017]其中所述注入泵的排量一般低于1.5m3/h，而用于溶解阻垢緩蝕劑的水池應作防腐處理，否則易被藥劑侵蝕。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]該阻垢劑為固體，易存放，制作方法簡單，成本低廉。阻垢能力強，適用于各種水質(zhì)，效果良好，可有效用于延長注水系統(tǒng)壽命，降低注水運行成本。能充分與水混溶，無毒無污染，化學穩(wěn)定性及耐溫性好，在120°C下仍有良好的阻垢效果，對硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0021]本發(fā)明注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法步驟如下:
[0022]第一步，稱取4.9g的固體A，放到燒杯中，加入45ml的去離子水，在45°C溫度的水浴中將固體A溶解。固體A為馬來酸酐，需用水重結(jié)晶兩次，干燥至恒重備用。
[0023]第二步，取出燒杯，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH值到4.0o待酸堿中和反應，溶液充分冷卻后，進行下一步。
[0024]第三步，加入7.2g的固體B，攪拌，使其溶解。固體B為烯丙基磺酸鈉，需用無水乙醇溶解烯丙基磺酸鈉，使其重結(jié)晶，干燥至恒重備用。
[0025]第四步，然后將溶液倒入到帶有冷凝器、溫度計、滴液漏斗和氣體導入管的四口燒瓶中，氣體出口和液封管從冷凝器的上端引出，使用恒溫磁力攪拌加熱器加熱溶液。
[0026]第五步，將1.2g的固體C配成質(zhì)量濃度12%的引發(fā)劑溶液，置于50mL滴液漏斗中，安裝好反應裝置。固體C為過硫酸銨。
[0027]第六步，在回流冷凝和磁力攪拌下緩慢加熱升溫四口燒瓶，通入氮氣，溫度升至80°C并保持恒定，開始滴加引發(fā)劑，控制滴加速度，使引發(fā)劑的滴加時間約為lh。
[0028]第七步，滴加完畢，繼續(xù)反應3h，得到淺黃色透明粘稠液體。將產(chǎn)物傾倒至甲醇中，產(chǎn)物從水中沉析出來。真空抽濾，用乙醇洗滌2次，60°C真空干燥至恒重，即所得阻垢劑。
[0029]上述最終產(chǎn)物倒入甲醇目的是由于醇和水的完全混溶，固體A可以溶于醇，固體B和殘留的引發(fā)劑可以溶于水，從而產(chǎn)物可以沉析出來。
[0030]所制得的注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的性能指標如下:
[0031 ] 阻碳酸鈣垢率:59.1 %、阻磷酸鈣垢率:82.5 %、阻硫酸鈣垢率:62.3 %。阻鋅鹽垢率:19.
[0032]以上指標的測試方法均為行業(yè)或者實驗室常規(guī)方法。
[0033]該阻垢劑在現(xiàn)場使用，將其溶于水池，一般劑量2?10mg/L，充分攪拌溶解后，通過注入泵進入注水系統(tǒng)的管道，要求每小時排量低于1.5m3/h，連續(xù)注入24h，然后轉(zhuǎn)入正常運行，每8個月為一周期。而加藥水池應作防腐處理，否則易被藥劑侵蝕。
【主權(quán)項】
1.一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括: 第一步，將固體A放到燒杯中，加入去離子水，水浴中將固體A溶解，所述固體A為馬來酸酐，用水重結(jié)晶兩次，干燥至恒重備用； 第二步，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)燒杯中溶液pH值到4.0，待酸堿中和反應，溶液充分冷卻后，進行下一步； 第三步，加入固體B，攪拌，使其溶解，所述固體B為烯丙基磺酸鈉，用無水乙醇溶解使其重結(jié)晶，再干燥至恒重備用； 第四步，將第三步溶解后的溶液倒入到帶有冷凝器、溫度計、滴液漏斗和氣體導入管的四口燒瓶中，氣體出口和液封管從冷凝器的上端引出，使用恒溫磁力攪拌加熱器加熱溶液； 第五步，將固體C配成的引發(fā)劑溶液，置于滴液漏斗中，安裝好反應裝置，所述固體C為過硫酸銨； 第六步，在回流冷凝和磁力攪拌下緩慢加熱升溫四口燒瓶，通入氮氣，溫度升至80°C并保持恒定，開始滴加引發(fā)劑溶液； 第七步，滴加完畢，繼續(xù)反應3h，得到淺黃色透明粘稠液體，將產(chǎn)物傾倒至甲醇中，產(chǎn)物從水中沉析出來；真空抽濾，用乙醇洗滌2次，恒溫下真空干燥至恒重，即得阻垢劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述固體A質(zhì)量為4.9g，去離子水體積為45mL，固體B質(zhì)量為7.2g，固體C質(zhì)量為1.2g,所配得引發(fā)劑溶液的質(zhì)量濃度為12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述水浴溫度為 45。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述第六步中控制引發(fā)劑溶液的滴加速度，使引發(fā)劑溶液的滴加時間為lh。
5.權(quán)利要求1制備的注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的用途，其特征在于，將該注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑溶于水中，配比為2?10mg/L，充分攪拌溶解后，通過注入泵進入注水系統(tǒng)的管道，連續(xù)注入24h，然后轉(zhuǎn)入正常運行，每8個月為一周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的用途，其特征在于，所述注入泵的排量低于 1.5m3/h。
【專利摘要】一種注水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑的制備方法，將馬來酸酐在去離子水中溶解，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值到4.0，加入烯丙基磺酸鈉，攪拌溶解后倒入帶有冷凝器、溫度計、滴液漏斗和氣體導入管的四口燒瓶中，氣體出口和液封管從冷凝器的上端引出，加熱溶液，將過硫酸銨配成的引發(fā)劑溶液，置于滴液漏斗中，在回流冷凝和磁力攪拌下緩慢加熱升溫四口燒瓶，通入氮氣，溫度升至80℃并保持恒定，滴加引發(fā)劑溶液，反應得到淺黃色透明粘稠液體，傾倒至甲醇中，產(chǎn)物從水中沉析出來，真空抽濾后用乙醇洗滌，恒溫下真空干燥至恒重即得，該阻垢緩蝕劑可用于油田現(xiàn)場注水系統(tǒng)的防垢，本發(fā)明阻垢劑易存放，制作方法簡單，成本低廉，阻垢能力強，適用于各種水質(zhì)，效果良好。
【IPC分類】C08F222-06, C08F228-02, C02F5-10
【公開號】CN104788614
【申請?zhí)枴緾N201510160592
【發(fā)明人】譚成仟, 張潔, 劉華陽, 譚玉涵
【申請人】西安石油大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月7日