[发明专利]三元复合驱钙硅钡垢抑制剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种油田采油领域中所用的三元复合驱油抑制剂，特别是一种三元复合驱钙硅钡垢抑制剂及其制备方法。

背景技术：

原油的开采过程可分为三个阶段。第一阶段是指原油靠地层的压力喷发而出，采收率约为15％；第二阶段是将水由水井注入来维持地层压力的二次采油，采收率约为15％～20％；第三阶段是利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的三次采油，采收率约为20％以上。

三元复合驱作为近几年发展起来的效果最好的三次采油新技术，是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的复合驱油体系，能与原油形成超低界面张力，提高原油采收率达20％以上。

在三元驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。造成成垢离子或地层矿物在油井各个部位特别是举升系统沉积析出形成污垢，造成机采井卡泵。个别区块油水体系存在较多的钡离子，使得三元复合驱油井结垢速度更快、成分更复杂，检泵周期缩短(最短20天)，影响油井正常生产，增加现场施工难度。

发明内容：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种三元复合驱钙硅钡垢抑制剂及其制备方法，该三元复合驱钙硅钡垢抑制剂能够有效的解决油田三元复合驱油井举升系统因钙硅钡沉积造成的检泵频繁、检泵周期短的问题。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该三元复合驱钙硅钡垢抑制剂原料及原料质量百分比为：原料及原料质量百分比：丙烯酸(C₃H₄O₂)15～30％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS，C₇H₁₃NO₄S)5～9％、氢氧化钠(NaOH)5～10％、顺丁烯二酸酐(C4H₂O₃)10～20％，次亚磷酸钠(NaH₂PO₂·H₂O)3～10％、烯丙基磺酸钠(C₃H₅ SO₃Na)8～20％；双氧水(H₂O₂，35％)8～19％、软化水14～20％、硫酸亚铁铵(Fe(NH₄)₂SO₄·6H₂O)0.001～0.003％。

该三元复合驱钙硅钡垢抑制剂的制备方法：

(1)、室温下，将丙烯酸和双氧水混合均匀后，用化工泵泵入一个高位槽a中；

(2)、将氢氧化钠配成10％溶液，然后加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，溶液pH＝8.5～9.5，室温混合均匀后置于另一个高位槽b中；

(3)、将顺丁烯二酸酐、软化水投入反应釜，在搅拌的情况下逐渐升高反应釜温度到80℃，水解反应0.5小时；投入烯丙基磺酸钠、次亚磷酸钠，溶解完全后，再投入硫酸亚铁铵；

(4)、同时开启2个高位槽即高位槽a及高位槽b的阀门，开始滴加槽中液体，控制反应温度90～115℃，滴加时间1.5～2小时，滴加完毕后，继续反应过程中温度控制在105～115℃，继续反应2.0～2.5小时；

(5)、由高位槽c内向反应釜滴加30％氢氧化钠溶液，氢氧化钠占原料总量的20％，进行碱解反应0.5h；

(6)、反应结束后，冷却至50℃，出料，分装成桶。

所述的反应釜为间歇式夹套搪瓷反应釜，反应釜温度采用水-水气蒸气控温，通过调节蒸汽及冷却水的阀门的流量来调节温度，反应釜配有蒸汽管线及冷却水管线连接蒸汽回流装置，反应釜顶部连接冷凝器。

该三元复合驱钙硅钡垢抑制剂原料中顺丁烯二酸酐、丙烯酸为产品提供羧基、羟基和长碳链结构，对钙、钡具有一定的螯合和空间阙位效应起到防垢作用；烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为产品提供磺酸基和支链结构，能够改变硅、钙垢微粒的变化性质，从而阻止垢生长，而起到防垢作用；氢氧化钠提供反应条件；氢氧化钠提供反应条件；次亚磷酸钠和双氧水为氧化还原引发体系，为体系反应提供自由基和反应单体；硫酸亚铁铵作为反应过程催化剂。

药剂的防垢机理：

1、对成垢阳离子的络合增容、空间位阻、空间阙值效应，使成垢阳离子失去成垢的机会。