[发明专利]MA-AMPS共聚物与咪唑啉复配型缓蚀阻垢剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田用缓蚀阻垢剂，特别是一种MA-AMPS共聚物和咪唑啉复配型缓蚀阻垢剂。

背景技术

凡是使用金属材料的地方，都存在着不同程度的腐蚀问题，因此在石油的大规模开采系统中总是存在着腐蚀的问题。而随着油田三元复合驱及聚合物驱采油技术的推广，整个石油开采系统的结垢现象也日趋严重，经常会造成如抽油泵被卡死、井管与抽油杆之间环空被堵死、集输管道的内径锐减甚至被严重堵塞等问题，严重地影响了油田生产的正常进行。另外，如果频繁的修井作业和更换管道，不仅会影响正常生产，而且造成巨大的浪费。

为了解决结垢和腐蚀问题，最直接的方式就是分别投加阻垢剂和缓蚀剂，这样不仅增加了成本和操作工作量，而且还可能发生阻垢剂与缓蚀剂相互发生拮抗作用的现象，影响结垢与腐蚀问题的解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MA-AMPS共聚物和咪唑啉复配型缓蚀阻垢剂，以同时解决及克服油田注水系统的结垢和腐蚀问题。

咪唑啉缓蚀剂是被国内外大多数油田使用的一种缓蚀剂，具有低毒、高生物降解性、对皮肤和眼睛无刺激性且在介质中稳定存在。它对于碳钢、合金钢、铜黄、铜铝、铝合金等在酸性介质中的全面腐蚀具有优良的缓蚀性能；这类缓蚀剂无特殊的刺激性气味，热稳定性好，毒性低，抗H₂S/CO₂腐蚀的缓蚀性能良好。

MA-AMPS共聚物，它是一种无磷、易生物降解的绿色阻垢剂。是一种具有无磷、易生物降解这些绿色优势的阻垢剂。它对CaCO₃和CaSO₄垢均有较高的阻垢效率，并兼具一定的缓蚀性能；

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种MA-AMPS共聚物和咪唑啉复配型缓蚀阻垢剂，其特征在于该缓蚀阻垢剂咪唑啉与MA-AMPS的质量比为6~10 : 40~60。  

上述的缓蚀阻垢剂咪唑啉与MA-AMPS的质量比为8:50。

 本发明所述的腐蚀实验材料为Q235碳钢标准钢片，规格为50mm×25mm×2mm，且每个挂片钻有孔径约为3mm的小孔以备挂片之用。

本发明的缓蚀阻垢剂是一种可以用于油田注水系统的绿色环保型缓蚀阻垢剂，缓蚀效率可达到90.42%；本产品用量少、成本低、效果好，具有无磷、高生物降解性的特点，是一种环境友好型的油田水处理剂，起到既可缓蚀又能阻垢的双重作用。本产品6h阻垢率可达90%以上，缓蚀率达到90%以上，腐蚀率仅0.0552mm/a，符合QSY126-2005标准要求的<0.0760 mm/a；适用于作为油田输水管线系统的缓蚀、阻垢剂，具有广阔应用前景。

本发明专利是利用马来酸酐(MA)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸(AMPS)共聚物阻垢剂和咪唑啉缓蚀剂进行复配，研制一种绿色环保的具有缓蚀及阻垢双重作用的新型缓蚀-阻垢剂，可用于油田输水管线系统的生产过程中。

附图说明

图1 不同比例复配剂在不同时间对CaCO₃垢的阻垢效率

图2 不同比例复配剂在不同时间对CaSO₄垢的阻垢效率

图3 单独使用不同浓度MA-AMPS的缓蚀性能

图4 单独使用不同浓度咪唑啉的缓蚀效果图

图5 不同时间下复配药剂和咪唑啉的缓蚀效果图。

具体实施方式

       本发明采用的MA-AMPS共聚物该共聚物是以马来酸酐MA与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸AMPS为反应物得到聚合单体，再经聚合反应而形成的线性共聚物，其中两部分的质量比为9.8:10.35。具体制备步骤为：

（1）将9.8g马来酸酐溶解于30ml去离子水中，加入10.35g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，在85℃~95℃下反应3~3.5h；

（2）将温度控制在40℃~55℃缓慢加入11ml 50%的NaOH水溶液，升温到55~60℃，按单体总质量的1.7%加入钨酸钠，反应0.5h后，缓慢滴加单体总质量的78%的过氧化氢，调节溶液pH至5~7，在70℃下进行环氧化反应1.5h； 

（3）升温至80~90℃，加入单体总质量的15%~20%的聚合剂过硫酸钾，聚合反应1~2h，即制得二元共聚物MA-AMPS粗品，然后经过滤提纯得二元共聚物MA-AMPS。

本发明采用的阻垢性能测试方法如下：