[发明专利]一种钡锶垢阻垢剂

说明书

技术领域：

本发明涉及一种钡锶垢阻垢剂，属油田化学剂设计技术领域。

背景技术：

近年来，随着国内各油田相继步入开发中后期，注水开采已经成为增加原油产量、提高采收率的主要措施。但由于注入水水质不稳定及与地层水的不配伍，导致成垢阴离子与成垢阳离子相互作用而产生沉淀，形成各种类型的油田垢，从而影响原油的正常生产。油田垢的形成主要有两个特点：(1)石油废水中钙离子含量高，易与水中碳酸根、硫酸根等形成钙垢；(2)部分油田地层水或注入水中含有较高的钡锶离子，易与硫酸根形成硫酸钡锶垢。硫酸钡锶垢溶解度小，常温下仅2.5mg/L，而且垢质坚硬难以除去，是目前油田生产过程中急需解决的“老大难”问题。

发明内容：

为了克服现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种钡锶垢阻垢剂，能有效用于油田防钡锶垢及含钙复合垢，具有阻钡锶垢性能优异，成本较低，有较好的抗温性和阻垢稳定性的特点。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。

1、三元共聚物的制备

在马来酸酐中加入不饱和有机酸(如甲基丙烯酸)和丙烯酸酯，在引发剂过硫酸盐的作用下反应共聚制得。其化学反应方程式如下：

式中：R₁：CH₂CH-，CH₂C(CH₃)-；R₂：CH₃-，CH₃CH₂-

2、聚环氧琥珀酸盐的制备

将马来酸酐在催化剂钨酸盐和氧化剂双氧水的作用下先反应生成环氧琥珀酸盐，然后，环氧琥珀酸盐再在复合氢氧化物引发剂的作用下，聚合生成聚环氧琥珀酸盐。其化学反应方程式如下：

3、钡锶垢阻垢剂的配制

将合成的三元共聚物与聚环氧琥珀酸盐按质量百分比为1∶0.1～5.0进行复配，即得钡锶垢阻垢剂，即本发明所述的一种钡锶垢阻垢剂。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本阻垢剂中不含磷，具有环境友好性。

2、本阻垢剂使用时量少效宏，仅为30～40mg/L，节省使用成本。

3、本阻垢剂有较好的抗温性和阻垢稳定性。

具体实施方式：

1、三元共聚物的制备

①在装有电动搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的四口烧瓶中加入0.5mol的马来酸酐和1.0～4.5mol的蒸馏水，搅拌加热至60～75℃。

②将装有0.1～0.3mol的不饱和有机酸甲基丙烯酸和0.25～0.5mol的丙烯酸酯的混合物的滴液漏斗及装有0.01～0.03mol的过硫酸盐溶液的滴液漏斗同时向烧瓶中滴加单体和引发剂，并在0.5～1.5内小时滴加完毕。

③然后将混合液加热升温至80～95℃，反应3～6小时，冷却得淡黄色透明液体，并用浓碱液调pH＝7，即得所需三元共聚物。

2、聚环氧琥珀酸盐的制备

①在装有温度计、滴液漏斗和恒速搅拌器的三口烧瓶中加入0.2mol的马来酸酐和1.0～3.0mol的蒸馏水，在搅拌状态下缓慢滴加浓碱液，调节反应液pH至4～6。

②加热至45～55℃时，加入0.0015～0.003mol的催化剂钨酸盐，然后在15～35min内用滴液漏斗滴加双氧水0.50～0.75mol，并用浓碱液调节pH＝7.0，恒温(60～80℃)反应约1～4h，可得环氧琥珀酸盐。

③冷却上述步骤②中的反应液，加入硫酸调节其pH至2.0～5.0，静置1～5小时，析出环氧琥珀酸盐，并过滤干燥。

④将干燥的环氧琥珀酸盐配制成2.0mol/L的溶液，并移取50ml环氧琥珀酸盐溶液至四口烧瓶中，油浴加热至反应温度，分批加入复合氢氧化物引发剂，恒速搅拌反应，至溶液粘度变大并逐渐变为淡黄色，结束反应，制得聚环氧琥珀酸盐产品。

3、钡锶垢阻垢剂的配制

将合成的三元共聚物与聚环氧琥珀酸盐按质量百分比为1∶0.1～5.0进行复配，即得本发明所述的一种钡锶垢阻垢剂。

若用于高钙低钡锶地层水或注入水水质，钡锶垢阻垢剂中三元共聚物和聚环氧琥珀酸盐的质量百分比为1∶1.5～4.0。

若用于低钙高钡锶地层水或注入水水质，钡锶垢阻垢剂中三元共聚物和聚环氧琥珀酸盐的质量百分比为1∶0.3～1.0。

本发明一种钡锶垢阻垢剂的应用效果例：

由于各个油田水质情况不同，可分高钙低钡锶水质和低钙高钡锶水质两种情况考察本发明的使用效果：