[发明专利]抑制无机盐积垢的组合物

说明书

本发明涉及开采石油的技术，更具体讲，涉及在贮油区的井孔底部，在石油生产、输送和贮存的抽油设备中使用的抑制积垢组合物。

开发油田时，由于地层水流入生产井区，以及为维持贮油区的压力，增强石油生产而向贮油区注入水，油井产品不断地溢出。贮油区地质上的不一致导致不同组成的矿物质水经各自的中介层流入油井区。在井孔底部和井孔内，各种矿物质水相互混合，搅乱了各种含盐水溶液的化学平衡，结果，在贮油区井孔底部，在石油生产，输送和贮存的抽油设备中沉积不溶性无机盐积垢。积垢降低了油井的生产率，损坏了设备。为防止无机盐沉积，使用了积垢抑制剂，抑制剂包含多种化合物，或以这些化合物为基础的组合物。一般，将积垢抑制剂引入贮油区的井孔底部，或引入井孔和套管之间的缝隙，其用量很小，为5～15克/每立方米注入水（也可用采出水）。

因此，除抑制积垢的效果之外，抑制剂与贮油区水和采出水的匹配性也是选择的标准，即，它们要形成不沉积、不混浊的清澈溶液。这一标准是因为下述事实，用含钙离子2000mg/l或更多的矿物质水配制抑制液，有可能生成沉淀，即抑制剂和钙的不溶性复合物（包括凝胶类物质），所说的沉淀在孔道系统中，泵阀中及井孔底部形成，就会妨碍抑制溶液在井孔底部渗到所需要的深度（2-3m）。

本领域已知的采油设备的积垢抑制剂，如，含氨三甲基膦酸（ATMPA）（或乙二氨四甲基膦酸）的钾盐，焦磷酸钾和水的组合物（美国专利3481869，国际C.CO.2B5/06;Nat，Cl.210-58，1969年公告）。例如，按3-27mg/l的量将含15%的ATMPA、14%KOH、44%K₄P₂O₇和27%水的组合物引入含CaSO₄6000mg/l（相应于1760mgCa²⁺/l）及NaCl25000-50000mg/l的典型矿物质水中，结果抑制效果为98-99%;按7-10mg/l的量，将同样组合物引入含30000mg/lNaCl的碳酸钙过饱和溶液，抑制效果为87-89%。从这些数据可见，尽管用NaCl高度盐化对抑制钙盐提供了有利条件，在消耗组合物较多时其对CaCO₃的抑制效果仍不令人满意。这种组合物的根本缺陷是与盐化的贮油区水及采出水的不匹配性，因此，为防止沉淀，溶解进入采油装置的组合物应使用淡水，但在油田，淡水很难得到。

当贮油区的水和相应采出水高度盐化时，情况就特别复杂。此处的高度盐化水是指其含CaCl₂的量可表示为含7000～35000Ca²⁺/l。一般认为，所有的已知抑制剂与这种高度盐化水都不匹配。因此，为了确保积垢抑制剂与含5000～30000Ca²⁺/l的贮油区水和采出水匹配，有人建议，可将1～20%的积垢抑制剂Correxit-7647（美国ESSO化学公司提供）水溶液和0.3-10%的形成螯合物的化合物如Na₂EDTA的水溶液一起（或分别）注入贮油区（见USSR发明证书791943，Int，Cl，E21 B43/00，公告号481980）。这个方法的根本缺陷是Na₂EDTA不易溶于水，甚至加热也难于配制水溶液。在油田的条件，要加热大量的水，配制这种溶液要付出大量劳动。进一步的研究证明，已经有最好的匹配性的，含10%或20%的Correxit-7647水溶液，相应地含4.7%或9.3%的Na₂EDTA水溶液的组合抑制剂的效果对于CaCO₃只有85%、对CaSO₄只有76%。

本领域中，还有一种在贮油区井孔底部，在采油、输送及贮存油的设备中，防止碳酸盐和CaSO₄沉积的组合物，其中含有10-80%的氨烷基膦酸和乙二醇的水溶液，此水溶液中组分比如下（质量百分比）：

氨烷基膦酸    50-90%乙二醇    10-50%