一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的CO₂驅(qū)緩蝕阻垢劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的CO2驅(qū)緩蝕阻垢劑，由改性唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季銨鹽、二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉、異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、異丙醇和水組成，該緩蝕阻垢劑形成的吸附膜有效地隔離了腐蝕介質(zhì)，對(duì)管柱起到了很好的保護(hù)作用；同時(shí)有效的阻垢成分與Ba2+/Sr2+離子形成了穩(wěn)定性較高的鰲合物，防止結(jié)垢的生成；配方中所含的非離子成分改變了巖心的親油潤(rùn)濕性，提高了CO2驅(qū)對(duì)剩余油的驅(qū)替效果。本發(fā)明具有加藥工藝簡(jiǎn)便、用量小，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證針對(duì)西部油田高礦化度、高鋇鍶環(huán)境下的CO2驅(qū)井筒起到了良好的防腐防垢效果，解決腐蝕結(jié)垢雙重環(huán)境下實(shí)施CO2驅(qū)過(guò)程中存在的井筒腐蝕結(jié)垢隱患問(wèn)題，為CO2驅(qū)提高采收率提供了技術(shù)保障。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C〇2驅(qū)緩蝕阻垢劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C〇2 驅(qū)緩蝕阻垢劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)一些低滲、超低滲油藏開(kāi)發(fā)，C02驅(qū)油技術(shù)是水驅(qū)油藏進(jìn)一步提高采收率的有 效方法。co2驅(qū)油技術(shù)在美國(guó)、加拿大、日本、安哥拉、土耳其等國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用廣泛，其中美 國(guó)是世界上最早實(shí)施C02-E0R的國(guó)家，也是C〇2驅(qū)油發(fā)展最快的國(guó)家，2012年美國(guó)⑶2混相驅(qū) 項(xiàng)目112個(gè)，年注入C〇2 384億方，年產(chǎn)油量1608.9萬(wàn)噸，獲得了良好效果。
[0003] 國(guó)內(nèi)的C〇2驅(qū)油技術(shù)起步較晚，規(guī)模小，自1997年起步，到2007年才開(kāi)展了具有一 定規(guī)模的礦場(chǎng)試驗(yàn)，主要集中在大慶、吉林、勝利、吐哈等油田。但是在C0 2驅(qū)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存 在著在油藏中容易發(fā)生氣竄，對(duì)管柱有腐蝕作用等弱點(diǎn)。
[0004] 對(duì)于一些地處西部的低滲透、特低滲透油田在開(kāi)展C02驅(qū)研究過(guò)程中，由于地層水 為CaCl2水型，礦化度高（20-100g/L)，成垢離子Ba 2+、Sr2+含量高（> 1000mg/L)，注入水為 Na2S04水型，水質(zhì)不配伍，C02驅(qū)將導(dǎo)致井下管柱和井口設(shè)施腐蝕、結(jié)垢更加突出，在結(jié)垢、侵 蝕性環(huán)境介質(zhì)共存情況下，管材腐蝕程度加劇，特別是垢下局部腐蝕，同時(shí)管柱連接處密封 性受到考驗(yàn)。因此，發(fā)明一種能夠控制高礦度、高鋇鍶環(huán)境的C0 2驅(qū)井筒腐蝕結(jié)垢的方法，對(duì) 于油田安全、穩(wěn)定生產(chǎn)是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于高礦度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)井筒緩蝕阻垢劑，解 決腐蝕結(jié)垢雙重環(huán)境下實(shí)施C0 2驅(qū)過(guò)程中存在的井筒腐蝕結(jié)垢隱患問(wèn)題。
[0006] 為此，本發(fā)明提供了一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的⑶2驅(qū)緩蝕阻垢劑，按重 量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：1〇~22%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:5~10%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚：1~5%; 異丙醇:4~10%; 其余為水。
[0007] 所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：13~19%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：12~17%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7~8%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:2~4%; 異丙醇:6~8%; 其余為水。
[0008] 所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇
[0009] 所述的改性咪唑啉衍生物由苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亞磷酸二甲酯通過(guò)反 應(yīng)制得。
[0010] 所述的苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亞磷酸二甲酯的反應(yīng)質(zhì)量比例為1〇〇: 87: 50:62〇
[0011] 所述的改性咪唑啉衍生物通過(guò)下述方法合成： 將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應(yīng)釜中，密閉，通冷 卻水； 在攪拌條件下，緩慢升溫至160~170°C，保溫反應(yīng)2~2.5h，當(dāng)反應(yīng)釜中有水生成，且產(chǎn) 出水量不再增加時(shí)，將體系溫度升至220°C左右，保溫脫水反應(yīng)7~8小時(shí)，待水全部蒸出，釜 內(nèi)生成咪唑啉中間產(chǎn)物； 通冷卻水將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50~60°C，再將62份亞磷酸二甲酯緩慢加入反應(yīng)釜中， 升溫100°C左右，恒溫反應(yīng)4~5小時(shí)，得到改性咪唑啉衍生物。
[0012] 所述的保溫脫水反應(yīng)過(guò)程中，使用二甲苯作為攜水劑。
[0013] -種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)用的緩蝕阻垢劑的制備方法，包括以下 步驟： 按以下重量百分比例的物質(zhì)組成1 〇〇份材料： 改性唑啉衍生物：10~22%;二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉： 5~10%;異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:1~5%;異丙醇:4~10%;其余為水； 先用異丙醇將異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚攪拌至完全溶解，其次，在不斷攪拌下先加入需要 加入水的10%繼續(xù)攪拌30min，再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季銨鹽、 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉，邊加邊攪拌，最后加入剩余部分的水再攪拌30min，即得產(chǎn)品。
[0014] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)緩蝕 阻垢劑形成的吸附膜有效地隔離了腐蝕介質(zhì)，對(duì)管柱起到了很好的保護(hù)作用；同時(shí)有效的 阻垢成分與Ba 2+/Sr2+離子形成了穩(wěn)定性較高的鰲合物，防止結(jié)垢的生成;配方中所含的非 離子成分改變了巖心的親油潤(rùn)濕性，提高了 C02驅(qū)對(duì)剩余油的驅(qū)替效果。本發(fā)明具有加藥工 藝簡(jiǎn)便、用量小，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證針對(duì)西部油田高礦化度、高鋇鍶環(huán)境下的C0 2 驅(qū)井筒起到了良好的防腐防垢效果，為C02驅(qū)提高采收率提供了技術(shù)保障。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1: 本還是離提供一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的c〇2驅(qū)緩蝕阻垢劑，按重量百分比由 下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：10~22%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:5~10%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚：1~5%; 異丙醇:4~10%; 其余為水。
[0016] 更進(jìn)一步地，按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：13~19%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：12~17%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7~8%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:2~4%; 異丙醇:6~8%; 其余為水。
[0017] 最佳比例地，按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇
[0018] 其中，改性咪唑啉衍生物由苯甲酸、二乙烯三胺、二甲苯和亞磷酸二甲酯通過(guò)反應(yīng) 制得，反應(yīng)質(zhì)量比例為100:87:50:62，通過(guò)下述方法合成： 將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應(yīng)釜中，密閉，通冷 卻水； 在攪拌條件下，緩慢升溫至160~170°C，保溫反應(yīng)2~2.5h，當(dāng)反應(yīng)釜中有水生成，且產(chǎn) 出水量不再增加時(shí)，將體系溫度升至220°C左右，保溫脫水反應(yīng)7~8小時(shí)，用二甲苯作為攜 水劑，待水全部蒸出，釜內(nèi)生成咪唑啉中間產(chǎn)物； 通冷卻水將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50~60°C，再將62份亞磷酸二甲酯緩慢加入反應(yīng)釜中， 升溫100°C左右，恒溫反應(yīng)4~5小時(shí)，得到改性咪唑啉衍生物。
[0019] 實(shí)施例2: 本實(shí)施例提供一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)用的緩蝕阻垢劑的制備方法， 包括以下步驟： 按以下重量百分比例的物質(zhì)組成100份材料： 改性唑啉衍生物：10~22%;二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉： 5~10%;異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:1~5%;異丙醇:4~10%;其余為水； 先用異丙醇將異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚攪拌至完全溶解，其次，在不斷攪拌下先加入需要 加入水的10%繼續(xù)攪拌30min，再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季銨鹽、 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉，邊加邊攪拌，最后加入剩余部分的水再攪拌30min，即得產(chǎn)品。
[0020] 以下結(jié)合具體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明，以下實(shí)施例3- 5為室內(nèi)對(duì)緩蝕阻垢劑的評(píng) 價(jià)，所用實(shí)驗(yàn)介質(zhì)取自實(shí)施C02驅(qū)井場(chǎng)的采油井(見(jiàn)表1)。
[0021] 表1:Υ52-89地層水水質(zhì)分析單位:mg/l
以下實(shí)施例6-7為現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)施C02驅(qū)井場(chǎng)2 口采油井加注緩蝕阻垢劑后的效果評(píng)價(jià)。 [0022] 實(shí)施例3: 本發(fā)明所述的一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)用緩蝕阻垢劑按重量百分比 由下列物質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇
[0023]按照配比，常溫常壓下，在一個(gè)容量為10L反應(yīng)釜中首先用異丙醇將改性咪唑啉衍 生物、異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚攪拌至完全溶解，其次，在不斷攪拌下先加入需要加入水的10% 繼續(xù)攪拌30min，再按比例依次加入二炔氧甲基胺季銨鹽、二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉，邊加 邊攪拌，最后加入剩余部分的水再攪拌30min，即得產(chǎn)品。
[0024] 實(shí)施效果：室內(nèi)高溫高壓動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)表明：溫度為100°C，C02分壓為2MPa，實(shí)驗(yàn)時(shí)間 14d，緩蝕劑濃度為120ppm，N80鋼緩蝕效率為88.2%，阻垢率94.3%。
[0025] 實(shí)施例4: 本發(fā)明所述的一種適用于高礦化度環(huán)境的c〇2驅(qū)用緩蝕阻垢劑按重量百分比由下列物 質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：1〇%; 二炔氧甲基胺季銨鹽:20%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉：10%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:5%; 水：52%。
[0026]其產(chǎn)品配制方法同實(shí)施例3。
[0027] 實(shí)施效果：高溫高壓動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)表明：溫度為100 °C，C02分壓為2MPa，實(shí)驗(yàn)時(shí)間14d， 緩蝕劑濃度為120ppm，N80鋼緩蝕效率為86.4%，阻垢率95.3%。
[0028] 實(shí)施例5: 本發(fā)明所述的一種適用于高礦化度環(huán)境的c〇2驅(qū)用緩蝕阻垢劑按重量百分比由下列物 質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物:22%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：14%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:8%; 異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚:4%; 異丙醇:7%; 水:45%。
[0029] 其產(chǎn)品配制方法同實(shí)施例3。
[0030] 實(shí)施效果：高溫高壓動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)表明：溫度為100 °C，C02分壓為2MPa，實(shí)驗(yàn)時(shí)間14d， 緩蝕劑濃度為120ppm，N80鋼緩蝕效率為87.6%，阻垢率94.7%。
[0031] 實(shí)施例6: 本發(fā)明所述的一種適用于高礦化度環(huán)境的c〇2驅(qū)用緩蝕阻垢劑按重量百分比由下列物 質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇
[0032] 實(shí)施效果:第1 口 C02驅(qū)實(shí)施井(Y52-89)，Ba2+/Sr2+含量為1109 · 32mg/L，總礦化度為 105.4 mg/L，C02分壓為0.8MPa環(huán)境下，加注緩蝕劑濃度為200ppm，N80鋼緩蝕效率為94.6%， 阻垢率95.8%。
[0033] 實(shí)施例7: 本發(fā)明所述的一種適用于高礦化度環(huán)境的c〇2驅(qū)用緩蝕阻垢劑按重量百分比由下列物 質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇
[0034] 實(shí)施效果:第2 口 C02驅(qū)實(shí)施井(Y32-16)，Ba2+/Sr2+含量為2013.46mg/L，總礦化度為 87.68/1，0)2分壓為110^環(huán)境下，加注緩蝕劑濃度為200??111，呢0鋼緩蝕效率為88.7%，阻垢 率94·6%。
[0035] 綜上所述，本發(fā)明的這種緩蝕阻垢劑現(xiàn)場(chǎng)加注工藝簡(jiǎn)單，從油套環(huán)空注入，油管采 出，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明：該藥劑適用于西部高礦化度(50-100g/L)，高成垢離子Ba 2+、Sr2+含量（> 1000mg/L)油田，當(dāng)藥劑濃度在100~300ppm范圍，溫度為60~120°C，C0 2分壓0.3~8MPa條 件下，C〇2驅(qū)井筒緩蝕率> 84%，阻垢率> 90%。
[0036] 以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡 是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的c〇2驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:按重量百分比由 下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：10~22%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:5~10%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚：1~5%; 異丙醇:4~10%; 其余為水。2. 如權(quán)利要求1所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性唑啉衍生物：13~19%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：12~17%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7~8%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:2~4%; 異丙醇:6~8%; 其余為水。3. 如權(quán)利要求1所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:按重量百分比由下列物質(zhì)組成： 改性咪唑啉衍生物：16%; 二炔氧甲基胺季銨鹽：15%; 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉:7.5%; 異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:3%; 異丙醇:7%; 水:51·5% 〇4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，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、二甲苯和亞磷酸二甲酯通過(guò)反應(yīng)制得。5. 如權(quán)利要求4所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:所述的苯甲酸、二乙烯三胺、二 甲苯和亞磷酸二甲酯的反應(yīng)質(zhì)量比例為100:87:50:62。6. 如權(quán)利要求1或2或3所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:所述的改性咪唑啉衍生物 通過(guò)下述方法合成： 將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應(yīng)釜中，密閉，通冷 卻水； 在攪拌條件下，緩慢升溫至160~170°C，保溫反應(yīng)2~2.5h，當(dāng)反應(yīng)釜中有水生成，且產(chǎn) 出水量不再增加時(shí)，將體系溫度升至220°C左右，保溫脫水反應(yīng)7~8小時(shí)，待水全部蒸出，釜 內(nèi)生成咪唑啉中間產(chǎn)物； 通冷卻水將反應(yīng)釜內(nèi)溫度降至50~60°C，再將62份亞磷酸二甲酯緩慢加入反應(yīng)釜中， 升溫100°C左右，恒溫反應(yīng)4~5小時(shí)，得到改性咪唑啉衍生物。7. 如權(quán)利要求6所述的C02驅(qū)緩蝕阻垢劑，其特征在于:所述的保溫脫水反應(yīng)過(guò)程中，使 用二甲苯作為攜水劑。8. -種適用于高礦化度、高鋇鍶環(huán)境的C02驅(qū)用的緩蝕阻垢劑的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： 按以下重量百分比例的物質(zhì)組成100份材料： 改性唑啉衍生物：10~22%;二炔氧甲基胺季銨鹽：10~20%;二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉： 5~10%;異構(gòu)十醇聚氧乙稀醚:1~5%;異丙醇:4~10%;其余為水； 先用異丙醇將異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚攪拌至完全溶解，其次，在不斷攪拌下先加入需要 加入水的10%繼續(xù)攪拌30min，再按比例依次加入改性咪唑啉衍生物、二炔氧甲基胺季銨鹽、 二乙烯三胺五甲叉膦酸鈉，邊加邊攪拌，最后加入剩余部分的水再攪拌30min，即得產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C09K8/594GK106047326SQ201610385573
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】劉寧, 周志平, 何治武, 周佩, 何淼, 董俊, 姜毅, 唐澤瑋, 苑慧瑩, 程碧海, 楊會(huì)麗
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司