[发明专利]一种耐高温酯化型复合防垢剂及其制备方法

说明书

本发明涉及石油化学助剂领域，公开了一种耐高温酯化型复合防垢剂及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：（1）复配：将聚丙烯酸3‑8质量份、羟基乙叉二磷酸15‑30质量份、硼酸酯5‑10质量份、2‑膦酸丁烷‑1、2、4‑三羧酸3‑8质量份及水20‑30质量份分别加入反应釜内；（2）准备氢氧化钾水溶液；（3）在搅拌中滴加氢氧化钾水溶液；（4）补水并继续搅拌；（5）放料。本发明防垢剂配伍合理，耐高温性能突出，在120℃老化后防垢率仍达近90%；pH值为中性，有效减少对设备管道的腐蚀；稳定性强，冬季不结晶、不析出；有效减少油水井管柱结垢及地层结垢，提高油井单井产量。

技术领域

本发明涉及油田开发用石油化学助剂技术领域，具体涉及一种耐高温酯化型复合防垢剂及其制备方法。

背景技术

目前，我国各主力油田均已进入开采中后期，随着开采年代的增长，采出液的含水率不断上升，有的区块产出液已达到90％以上。油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及作业施工等其它类型的含油污水，不仅矿化度高（可溶盐含量，TDS），而且还含有大量的细菌、HCO₃^-根离子和Fe²⁺离子。油田污水的组成决定了它具有强腐蚀性、结垢倾向和水质稳定性差的特点。将产出液中大量的污水处理成油田注入水而注入地层是各油田的主要做法。然而，在采油及注水时处于各种环境和条件下的油田水可能存在着某些化学反应和物理变化，能导致生成沉淀物，这些沉淀物沉积或聚集在地层中、油套管上以及各种设备的表面上即为结垢，也叫做积垢或垢盐。在油田，结垢经常是含有杂质的几种垢盐的混后物，但其中总有一种垢盐在组分中占据优势，含量会超过80%，常用这种垢盐来表征整体结垢物。地面集输系统、油井管柱及地层（注水层或储集层）中的结垢是一个十分突出的问题,分析注水井垢的成因及机理意义重大。

现在我国很多油田都存在结垢问题：采油及注水中生成的垢主要种类有碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、亚硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁、氢氧化镁、磷酸锌、氢氧化锌和碱式碳酸锌等。根据结垢部位不同，又分为地层垢、近井垢、井筒垢、设备垢。其中，注水采油中，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，促使其成垢速度非常快。其中最易生成的垢为碳酸钙垢，其次是硫酸钙垢。从水中析出碳酸钙等水垢的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的过程。按照结晶的动力学观点，结晶的过程首先是生成晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于布郎运动而不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断地变成大的晶体，即形成了垢层。垢层使得管道过流面积迅速减小，造成油井产液量下降，管线及加热炉堵塞；更为严重的是由于垢层的不均匀性，使得某些地方出现裸露的金属表面，在积垢与金属表面之间存在着间隙，这些微小的空间为盐水或细菌等微生物的生存与繁殖提供了有利的环境，正是在这些地方，金属容易被腐蚀，这类腐蚀多是局部腐蚀或者点蚀，致使设备穿孔、毁坏，增加了油井的起下作业，严重者造成油井停产或报废，造成巨大的经济损失。因此有必要根据每个油田具体的水质和管线条件，分析结垢的成因并提出切实有效的防护措施。

目前，采用防垢剂是解决油田结垢问题的主要措施。然而，常规普通防垢剂随着施工温度的上升（≥70℃），碳酸钙防垢率下降很大；常规普通防垢剂的pH为2.5左右，酸性产品在除垢防垢的同时会伴随设备部分腐蚀；常规普通防垢剂pH调制中性后，冬季易出现结晶、析出现象。

目前尚未见到pH为中性且高温情况下防垢性能良好的防垢剂的相关报道。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种耐高温酯化型复合防垢剂及其制备方法。

一种耐高温酯化型复合防垢剂的制备方法，其包括以下步骤：

（1）复配：将聚丙烯酸3-8质量份、羟基乙叉二磷酸15-30质量份、硼酸酯5-10质量份、2-膦酸丁烷-1、2、4-三羧酸3-8质量份及水20-30质量份分别加入反应釜内；

（2）准备滴加液：配制氢氧化钾水溶液并抽至滴加罐；