一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于石油技术领域，涉及石油行业中注水部分，特别涉及一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备及应用。
【背景技术】
[0002]在注水系统中，水源大部分来自于采出水，少部分来自于清水，由于污水中含有大量的Ca2+、Mg2+等易成垢离子，在压力、温度等条件的变化以及水的热力学不稳定性和化学不相容性的作用下，往往会造成注水地层、地面设备及集输管线出现结垢，导致处理设备的效率降低，严重影响了油田正常生产。因此，必须采取必要的防垢措施进行处理，保证注水系统安全、稳定、高效的运行。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备及应用，可对油田注入水进行处理，防止注水井结垢。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0005]一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，包括:
[0006]第一步，将固体A放到烧杯中，加入去离子水，水浴中将固体A溶解，所述固体A为马来酸酐，用水重结晶两次，干燥至恒重备用；
[0007]第二步，用氢氧化钠调节烧杯中溶液pH值到4.0，待酸碱中和反应，溶液充分冷却后，进行下一步；
[0008]第三步，加入固体B，搅拌，使其溶解，所述固体B为烯丙基磺酸钠，用无水乙醇溶解使其重结晶，再干燥至恒重备用；
[0009]第四步，将第三步溶解后的溶液倒入到带有冷凝器、温度计、滴液漏斗和气体导入管的四口烧瓶中，气体出口和液封管从冷凝器的上端引出，使用恒温磁力搅拌加热器加热溶液；
[0010]第五步，将固体C配成的引发剂溶液，置于滴液漏斗中，安装好反应装置，所述固体C为过硫酸铵；
[0011]第六步，在回流冷凝和磁力搅拌下缓慢加热升温四口烧瓶，通入氮气，温度升至80°C并保持恒定，开始滴加引发剂溶液；
[0012]第七步，滴加完毕，继续反应3h，得到浅黄色透明粘稠液体，将产物倾倒至甲醇中，产物从水中沉析出来；真空抽滤，用乙醇洗涤2次，恒温下真空干燥至恒重，即得阻垢剂。
[0013]所述固体A质量为4.9g，去离子水体积为45mL，固体B质量为7.2g，固体C质量为
1.2g，所配得引发剂溶液的质量浓度为12%。
[0014]所述水浴温度为45 °C。
[0015]所述第六步中控制引发剂溶液的滴加速度，使引发剂溶液的滴加时间为lh。
[0016]本发明还提供了上述制备的注水系统阻垢缓蚀剂的用途，将该注水系统阻垢缓蚀剂溶于水中，配比为2?10mg/L，充分搅拌溶解后，通过注入泵进入注水系统的管道，连续注入24h，然后转入正常运行，每8个月为一周期。
[0017]其中所述注入泵的排量一般低于1.5m3/h，而用于溶解阻垢缓蚀剂的水池应作防腐处理，否则易被药剂侵蚀。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0019]该阻垢剂为固体，易存放，制作方法简单，成本低廉。阻垢能力强，适用于各种水质，效果良好，可有效用于延长注水系统寿命，降低注水运行成本。能充分与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在120°C下仍有良好的阻垢效果，对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
[0021]本发明注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法步骤如下:
[0022]第一步，称取4.9g的固体A，放到烧杯中，加入45ml的去离子水，在45°C温度的水浴中将固体A溶解。固体A为马来酸酐，需用水重结晶两次，干燥至恒重备用。
[0023]第二步，取出烧杯，用氢氧化钠调节溶液pH值到4.0o待酸碱中和反应，溶液充分冷却后，进行下一步。
[0024]第三步，加入7.2g的固体B，搅拌，使其溶解。固体B为烯丙基磺酸钠，需用无水乙醇溶解烯丙基磺酸钠，使其重结晶，干燥至恒重备用。
[0025]第四步，然后将溶液倒入到带有冷凝器、温度计、滴液漏斗和气体导入管的四口烧瓶中，气体出口和液封管从冷凝器的上端引出，使用恒温磁力搅拌加热器加热溶液。
[0026]第五步，将1.2g的固体C配成质量浓度12%的引发剂溶液，置于50mL滴液漏斗中，安装好反应装置。固体C为过硫酸铵。
[0027]第六步，在回流冷凝和磁力搅拌下缓慢加热升温四口烧瓶，通入氮气，温度升至80°C并保持恒定，开始滴加引发剂，控制滴加速度，使引发剂的滴加时间约为lh。
[0028]第七步，滴加完毕，继续反应3h，得到浅黄色透明粘稠液体。将产物倾倒至甲醇中，产物从水中沉析出来。真空抽滤，用乙醇洗涤2次，60°C真空干燥至恒重，即所得阻垢剂。
[0029]上述最终产物倒入甲醇目的是由于醇和水的完全混溶，固体A可以溶于醇，固体B和残留的引发剂可以溶于水，从而产物可以沉析出来。
[0030]所制得的注水系统阻垢缓蚀剂的性能指标如下:
[0031 ] 阻碳酸钙垢率:59.1 %、阻磷酸钙垢率:82.5 %、阻硫酸钙垢率:62.3 %。阻锌盐垢率:19.
[0032]以上指标的测试方法均为行业或者实验室常规方法。
[0033]该阻垢剂在现场使用，将其溶于水池，一般剂量2?10mg/L，充分搅拌溶解后，通过注入泵进入注水系统的管道，要求每小时排量低于1.5m3/h，连续注入24h，然后转入正常运行，每8个月为一周期。而加药水池应作防腐处理，否则易被药剂侵蚀。
【主权项】
1.一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括: 第一步，将固体A放到烧杯中，加入去离子水，水浴中将固体A溶解，所述固体A为马来酸酐，用水重结晶两次，干燥至恒重备用； 第二步，用氢氧化钠调节烧杯中溶液pH值到4.0，待酸碱中和反应，溶液充分冷却后，进行下一步； 第三步，加入固体B，搅拌，使其溶解，所述固体B为烯丙基磺酸钠，用无水乙醇溶解使其重结晶，再干燥至恒重备用； 第四步，将第三步溶解后的溶液倒入到带有冷凝器、温度计、滴液漏斗和气体导入管的四口烧瓶中，气体出口和液封管从冷凝器的上端引出，使用恒温磁力搅拌加热器加热溶液； 第五步，将固体C配成的引发剂溶液，置于滴液漏斗中，安装好反应装置，所述固体C为过硫酸铵； 第六步，在回流冷凝和磁力搅拌下缓慢加热升温四口烧瓶，通入氮气，温度升至80°C并保持恒定，开始滴加引发剂溶液； 第七步，滴加完毕，继续反应3h，得到浅黄色透明粘稠液体，将产物倾倒至甲醇中，产物从水中沉析出来；真空抽滤，用乙醇洗涤2次，恒温下真空干燥至恒重，即得阻垢剂。
2.根据权利要求1所述注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述固体A质量为4.9g，去离子水体积为45mL，固体B质量为7.2g，固体C质量为1.2g,所配得引发剂溶液的质量浓度为12%。
3.根据权利要求1所述注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述水浴温度为 45。。。
4.根据权利要求1所述注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述第六步中控制引发剂溶液的滴加速度，使引发剂溶液的滴加时间为lh。
5.权利要求1制备的注水系统阻垢缓蚀剂的用途，其特征在于，将该注水系统阻垢缓蚀剂溶于水中，配比为2?10mg/L，充分搅拌溶解后，通过注入泵进入注水系统的管道，连续注入24h，然后转入正常运行，每8个月为一周期。
6.根据权利要求5所述注水系统阻垢缓蚀剂的用途，其特征在于，所述注入泵的排量低于 1.5m3/h。
【专利摘要】一种注水系统阻垢缓蚀剂的制备方法，将马来酸酐在去离子水中溶解，用氢氧化钠调节pH值到4.0，加入烯丙基磺酸钠，搅拌溶解后倒入带有冷凝器、温度计、滴液漏斗和气体导入管的四口烧瓶中，气体出口和液封管从冷凝器的上端引出，加热溶液，将过硫酸铵配成的引发剂溶液，置于滴液漏斗中，在回流冷凝和磁力搅拌下缓慢加热升温四口烧瓶，通入氮气，温度升至80℃并保持恒定，滴加引发剂溶液，反应得到浅黄色透明粘稠液体，倾倒至甲醇中，产物从水中沉析出来，真空抽滤后用乙醇洗涤，恒温下真空干燥至恒重即得，该阻垢缓蚀剂可用于油田现场注水系统的防垢，本发明阻垢剂易存放，制作方法简单，成本低廉，阻垢能力强，适用于各种水质，效果良好。
【IPC分类】C08F222-06, C08F228-02, C02F5-10
【公开号】CN104788614
【申请号】CN201510160592
【发明人】谭成仟, 张洁, 刘华阳, 谭玉涵
【申请人】西安石油大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月7日