[发明专利]一种阻垢剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种阻垢剂及其制备方法和应用。本发明的阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：1)在复合引发剂存在下，将淀粉和马来酰亚胺进行聚合反应；2)对聚合反应的产物进行水解，得到阻垢剂；其中，复合引发剂包括过硫酸铵和还原剂。本发明的阻垢剂对硫酸钡垢具有良好的阻垢效果。

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂，具体涉及一种阻垢剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着油田采出水量的增加，油田用水结垢是油田生产中不可避免的问题。结垢对于油田的危害巨大，垢在采油、集输系统中沉积，不仅会增加流体流动的阻力，从而增加能耗，并且还会造成垢下腐蚀，影响正常生产，此外垢在地层水沉积还会造成孔道阻塞等问题。因此，结垢正成为目前油田迫切需要解决的问题。

造成油田各系统结垢的因素多样，主要包括由于采出液与回注水不配伍造成的结垢以及由于地层下与地表上的温度、压力不同使成垢离子溶解度不同而造成的结垢。以塔里木哈得、英买力区块为例，由于哈得区块油藏埋藏较深，采出液过泵温度达120℃以上，最高可达160℃，下潜泵经常因结垢不能正常运转，其水质中含有大量的硫酸根和钡离子，可形成极难溶解的硫酸钡垢，从而给油田生产带来了极大危害。

目前，国内外最常用的阻垢方法是使用化学阻垢剂来抑制垢的生成。常用的阻垢剂主要有无机聚磷酸盐、有机多元磷酸盐、均聚物阻垢剂、共聚物阻垢剂等几类。然而，针对油田系统的结垢问题，目前的阻垢剂难以兼顾油田水质高温、高硬度、高盐度等特点，此外对极难溶解的硫酸钡垢的阻垢效果较差。

发明内容

本发明提供一种阻垢剂及其制备方法和应用，该阻垢剂对硫酸钡垢具有良好的阻垢效果。

本发明提供一种阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：

1)在复合引发剂存在下，将淀粉和马来酰亚胺进行聚合反应；

2)对聚合反应的产物进行水解，得到阻垢剂；

其中，复合引发剂包括过硫酸铵和还原剂。

在本发明中，可以采用本领域的常规方法进行聚合反应，例如水溶液聚合等，其是将单体溶于适当溶剂中加入引发剂在溶液状态下进行的聚合反应。本发明的聚合反应能够使马来酰亚胺接枝在淀粉上，从而形成淀粉-马来酰亚胺接枝聚合物。

具体地，步骤1)可以包括：

在搅拌和保护气氛下，先向淀粉溶液中加入复合引发剂溶液，一段时间后，再加入马来酰亚胺溶液进行聚合反应。

其中，保护气氛可以是氮气气氛；一段时间可以是15-25min；特别是，可以喷入的方式加入所述复合引发剂溶液和马来酰亚胺溶液，从而便于物料的均匀混合。

本发明对所采用的淀粉原料不作严格限制，例如可以为玉米淀粉、可溶性玉米淀粉、糊化淀粉等。

进一步地，淀粉溶液可以通过将淀粉溶解于水并经打浆制成；溶解淀粉的水量可以为总水量的70％左右。

在本发明的复合引发剂中，所述还原剂可以为尿素、硫脲或亚硫酸钠；特别是，所述复合引发剂中过硫酸铵与还原剂的质量比可以为1:(1-6)。本发明的复合引发剂能够高效地引发淀粉与马来酰亚胺的聚合反应。

进一步地，聚合反应体系中，淀粉的质量含量可以为9-12％，马来酰亚胺的质量含量可以为17-21％，复合引发剂的质量含量可以为0.3-0.8％。

此外，所述聚合反应的反应温度可以为60-80℃，反应时间可以为4-6h。

在本发明中，上述聚合反应为水溶液聚合，反应物含量过高会影响聚合反应，从而导致残留单体较多；此外，反应温度只要能够引发聚合即可，反应时间只要能够保证反应完全即可。