一种多功能防蜡剂及其制备方法与流程

1.本发明属于石油与天然气开采技术领域，具体涉及一种多功能防蜡剂及其制备方法。


背景技术：

2.在co2驱采油井生产过程中，溶解于液体中的co2会腐蚀钢质管道，进入采出液的srb会加速局部腐蚀发生，导致井筒管材腐蚀穿孔；同时，由于原油中含蜡，随着井筒温度压力等的变化会逐渐析出，凝结在管壁上造成井筒堵塞，存在较大的安全隐患。为了解决这些问题，通常需要向井筒内分别注入缓蚀剂、杀菌剂和防蜡剂，需建立三套加注设备。目前对上述三种油田化学剂已经进行了大量的研究，取得了大量的研究成果；近年来，具备缓蚀杀菌作用的多功能药剂和具备缓蚀防蜡作用的多功能药剂已有报道，但是，目前尚无同时具备缓蚀、杀菌、防蜡作用的多功能药剂。
3.中国专利cn 114106270 a公开了一种油管防蜡除垢剂及其制备方法和应用将氧化石墨烯粉末在超声作用下，均匀分散于水溶剂中得到氧化石墨烯悬浊液，将二元聚合物单体与硅烷偶联剂经搅拌处理均匀分散于氧化石墨烯悬浊液中，滴加引发剂进行悬浮聚合，使得二元聚合物单体在氧化石墨烯表面发生聚合，获得二元聚合物氧化石墨烯复合物。随后加入除垢剂进行第二次搅拌处理混合均匀后，即获得所述油管防蜡除垢剂。该发明的油管防蜡除垢剂防蜡除垢效果好，且制备方法简单易操作。但是该方法没有考虑油管内腐蚀以及菌落产生的情况，油田采出液在管道内输送过程中，srb会加速局部腐蚀的发生，管道腐蚀会导致管道采出液泄露；
4.中国专利cn110257035a公开了一种油井复合防蜡剂的制备方法，其通过将甲基丙烯酸十八酯，马来酸酐，苯乙烯，引发剂，溶剂混合，加热搅拌反应，得混合液；将玻璃纤维，酵母粉，淀粉，水混合发酵，接着加入玻璃纤维质量0.2～0.3倍的猪血和玻璃纤维质量0.02～0.03倍的水蛭素，搅拌混合，干燥，粉碎，过筛，得改性玻璃纤维；最后按重量份数计，将20～30份混合液，8～10份改性玻璃纤维，3～5份表面活性剂，20～30份水，10～20份改性添加料，10～20份预处理纳米铜粉搅拌混合，即得油井复合防蜡剂。该发明的防蜡率可达到51.8％；
5.中国专利cn110184040a公开了一种超支化聚合物防蜡剂及其制备方法，其技术方案是：将甲基丙烯酸十八酯、醋酸乙烯酯和对苯二乙烯溶于二甲苯中，在氮气环境中，加入引发剂过氧化苯甲酰，在70℃条件下反应6h即得到超支化聚合物防蜡剂。上述两项专利同样没有考虑管道内的腐蚀以及菌落产生的情况，并且上述两项专利存在生产工艺复杂，成本较高，推广应用价值有限等问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明提供一种多功能防蜡剂及其制备方法，制备过程简便，仅需2步即可制备；缓蚀能力、杀菌能力、防蜡能力良好。
7.为了实现本发明目的，采用的技术方案如下：
8.一种多功能防蜡剂，所述防蜡剂的原料包括马来酸、烷基醇、乙烯基吡啶、1-氯甲基萘、丙烯酸丁酯、苯乙烯磺酸钠类化合物、乙醇和偶氮引发剂。
9.优选地，所述烷基醇选自直链烷基醇。
10.优选地，所述烷基醇为正十六烷醇。
11.优选地，所述乙烯基吡啶为2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶中的任意一种或多种的混合。
12.优选地，所述苯乙烯磺酸钠类化合物为对苯乙烯磺酸钠、聚(4-苯乙烯磺酸钠)、β-苯乙烯磺酸钠中的任意一种或多种混合。
13.根优选地，所述偶氮引发剂为偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二异丁脒盐酸盐中的任意一种或多种的混合。
14.优选地，所述马来酸与烷基醇的摩尔比为1:0.9～1:2.2。
15.优选地，所述乙烯基吡啶、1-氯甲基萘的摩尔比为1:0.8～1:1.5。
16.优选地，所述丙烯酸丁酯、苯乙烯磺酸钠类化合物的摩尔比为1:1。
17.本发明提供上述防蜡剂的制备方法，包括以下步骤：
18.(1)将马来酸和烷基醇混合，反应，得混合液；
19.(2)将混合液中加入乙烯基吡啶、1-氯甲基萘、丙烯酸丁酯、苯乙烯磺酸钠、乙醇和偶氮引发剂，反应，即得。
20.优选地，步骤(1)中所述反应的温度为120℃～150℃，所述反应的时间为1～3h。
21.优选地，步骤(2)中所述加入前将混合液降温至60～80℃。
22.优选地，步骤(2)中所述反应在氮气保护下搅拌进行。
23.优选地，步骤(2)中所述反应的时间为6～8h。
24.本发明还有一个目的是提供上述防蜡剂在制备具有缓蚀、杀菌或防蜡作用的药剂中的应用。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果：
26.(1)本发明多功能防蜡剂制备过程简便，仅需2步即可制备；缓蚀能力、杀菌能力、防蜡能力良好。
27.(2)本发明防蜡剂制备的多功能药剂可以有效抑制腐蚀，且效果优于类似缓蚀剂氯化n-苄基吡啶盐；能够抑制以二氧化碳腐蚀为主的腐蚀。材质为n80时1000ppm氯化n-苄基吡啶盐的缓蚀率为60.9％，而本产品的缓蚀率为75.1％。
28.(3)本发明制备的三效药剂可以有效杀菌，且效果优于类似杀菌剂氯化n-苄基吡啶盐；将本产品分别对含srb细菌水样做杀菌试验，化学剂使用浓度100mg/l，含srb细菌水样加入化学剂后在30℃下培养24h后，采用mpn法测定细菌含量，计算杀菌率。同时，使用具备杀菌功能的吡啶季铵盐缓蚀剂氯化n-苄基吡啶盐做对比。实验结果表明氯化n-苄基吡啶盐的杀菌率为88.4％，而本产品杀菌率为99％左右。
29.(4)本发明制备的三效药剂可以有效防蜡，防蜡率可达52.1％。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
31.实施例1
32.本实施例多功能防蜡剂，制备方法为：
33.第一步：取马来酸116g，正十六烷醇226g，混合后加热至140℃，并搅拌反应2小时，得到一黄色粘稠液体。
34.第二步：停止加热并冷却至60℃。向第一步反应液中加入4-乙烯基吡啶105g、1-氯甲基萘176.5g、丙烯酸丁酯128g、对苯乙烯磺酸钠206g、偶氮二异丁腈8.2g、乙醇1150g，然后在氮气保护下恒温反应6小时，停止加热，即得最终油田采出液用缓蚀、杀菌、防蜡三功能管道化学剂。
35.实施例2
36.本实施例多功能防蜡剂，制备方法为：
37.第一步：取马来酸116g，正十六烷醇226g，混合后加热至120℃，并搅拌反应3小时，得到一黄色粘稠液体。
38.第二步：停止加热并冷却至80℃。向第一步反应液中加入3-乙烯基吡啶105g、1-氯甲基萘176.5g、丙烯酸丁酯128g、聚(4-苯乙烯磺酸钠)206g、偶氮二异丁腈8.2g、乙醇1150g，然后在氮气保护下恒温反应6小时，停止加热，即得最终油田采出液用缓蚀、杀菌、防蜡三功能管道化学剂。
39.实施例3
40.本实施例多功能防蜡剂，制备方法为：
41.第一步：取马来酸116g，正十六烷醇226g，混合后加热至150℃，并搅拌反应1小时，得到一黄色粘稠液体。
42.第二步：停止加热并冷却至60℃。向第一步反应液中加入2-乙烯基吡啶105g、2-氯甲基萘176.5g、丙烯酸丁酯128g、β-苯乙烯磺酸钠206g、偶氮异丁氰基甲酰胺8.2g、乙醇1150g，然后在氮气保护下恒温反应6小时，停止加热，既得最终油田采出液用缓蚀、杀菌、防蜡三功能管道化学剂。
43.对比例1
44.本对比例多功能防蜡剂，制备方法为：
45.第一步：取马来酸116g，正十八烷醇226g，混合后加热至140℃，并搅拌反应2小时，得到一黄色粘稠液体。
46.第二步：停止加热并冷却至60℃。向第一步反应液中加入4-乙烯基吡啶105g、1-氯甲基萘176.5g、丙烯酸丁酯128g、对苯乙烯磺酸钠206g、偶氮二异丁腈8.2g、乙醇1150g，然后在氮气保护下恒温反应6小时，停止加热，即得最终油田采出液用缓蚀、杀菌、防蜡三功能管道化学剂。
47.对比例2
48.本对比例多功能防蜡剂，制备方法为：
49.第一步：取马来酸116g，十二烷醇和十四烷醇(1:1)226g，混合后加热至140℃，并搅拌反应2小时，得到一黄色粘稠液体。
50.第二步：停止加热并冷却至60℃。向第一步反应液中加入4-乙烯基吡啶105g、1-氯甲基萘176.5g、丙烯酸丁酯128g、对苯乙烯磺酸钠206g、偶氮二异丁腈8.2g、乙醇1150g，然后在氮气保护下恒温反应6小时，停止加热，即得最终油田采出液用缓蚀、杀菌、防蜡三功能
管道化学剂。
51.实验一、缓蚀性能
52.模拟co2驱采油井环境开展了缓蚀性能评价，同时使用常见的吡啶季铵盐缓蚀剂氯化n-苄基吡啶盐做对比。实验条件：5％nacl水溶液，co2分压5.0mpa，90℃，材质为n80，实验结果见表1。
53.表1缓蚀性能
[0054][0055][0056]
可以看出，制备的多功能防蜡剂可以有效抑制腐蚀，且效果由于类似缓蚀剂氯化n-苄基吡啶盐。
[0057]
实验二、杀菌性能
[0058]
对实施例1提供的化学剂进行评价。具体评价过程为：将实施例1分别对含srb细菌水样做杀菌试验，化学剂使用浓度100mg/l，含srb细菌水样加入化学剂后在30℃下培养24h后，采用mpn法测定细菌含量，计算杀菌率。同时，使用具备杀菌功能的吡啶季铵盐缓蚀剂氯化n-苄基吡啶盐做对比。结果见表2。
[0059]
表2杀菌性能
[0060]
药剂试验药剂浓度，ppmsrb细菌量，个杀菌率，％空白-2.5
×
10
3-实施例11000.2
×
10299.2氯化n-苄基吡啶盐1002.9
×
10288.4实施例21000.2
×
10299.2实施例31000.3
×
10298.8对比例11001.6
×
10293.6对比例21002.4
×
10290.4
[0061]
实验三、防蜡性能
[0062]
将实施例1参考sy/t6300-2009《采油用清、防蜡技术条件》中规定执行，结果见表3。
[0063]
表3防蜡率
[0064][0065][0066]
综上，本油田co2驱采油井用缓蚀、杀菌、防蜡多功能药剂制备过程简便，仅需2步即可制备；缓蚀能力、杀菌能力、防蜡能力良好，如同本发明后续具体实施例所示，其能够抑制二氧化碳腐蚀为主的腐蚀，缓蚀率优于含有类似结构的商品吡啶季铵盐；能有效杀灭硫酸盐还原菌(srb)，杀菌率达99.9％以上，优于含有类似结构的商品季铵盐；防蜡率50％以上。
[0067]
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。