[发明专利]一种油田高温环境油包水体系的防垢剂及制法与用途

说明书

技术领域

本发明属于油田采出液处理技术领域，具体涉及一种油田高温环境油包水体系的防垢剂及制法与用途。

背景技术

结垢是油田开采中常见的问题，多发生在井下油管内外壁、筛管、尾管、抽油泵、套管内壁、油田管汇、换热器、蒸汽加热器等部位，主要的结垢类型有碳酸钙垢、硫酸钙垢及硫酸钡垢以及硫酸锶垢等，其中硫酸盐垢结构致密，不溶于酸，无法使用酸洗的方式去除，一旦结垢危害更大。

一般油田采出液经生产分离器进行油气水三相分离后，流体的含水率在20％左右，属于油包水型体系，该流体经板式换热器和卧式蒸汽加热器两级加热提温，再进入电脱水器分离出合格的原油。其中含水20％左右的油包水体系中的水相富含无机成垢离子，在蒸汽加热器的高温环境下极易形成难溶性无机盐，尤其是换热界面温度接近200℃，如此高的温度使得该流体极易结垢。蒸汽加热器一旦发生结垢，不仅会严重增加蒸汽加热器内部管壁的传热热阻，减小蒸汽加热器的传热效率，导致蒸汽资源的浪费，而且还会由于垢下腐蚀加大设备的漏失风险。同时，蒸汽加热器结垢堵塞还会影响到正常生产，造成不必要的成本支出和经济损失，因此，高温油水相的防垢极为必要。

在油田水处理中，目前最常用的防垢方法是采用投加防垢剂。防垢剂是指可以阻止水垢或者污垢产生或抑制其在溶液和流体通道壁上富积生长的一类化学药剂的统称。防垢剂种类繁多，有无机聚磷酸盐、有机多元醇磷酸酯、有机磷酸盐、有机磷羧酸、氨基多羧酸盐、羧酸均聚物、羧酸共聚物和天然化合物，其阻垢效果各有其优点及针对性，但一旦应用于超高温(大于100℃)环境，尤其是油包水型体系中，这类防垢剂由于热稳定性差、难以有效地扩散到水相等缺点，就失去其良好的防垢效果。在已公开发表的专利中，专利CN 103030216A中公开了一种以六偏磷酸钠、硫酸锌、乳化剂OP-15、氨基三亚甲基膦酸、2-膦酸-1，2，4-三羧酸丁烷、亚硫酸钠配制的具有乳化作用的耐高温油田防垢剂在85℃时阻垢率为95.75％；专利CN 102167451A公开了一种以由聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、聚马来酸、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸、己二胺四甲基磷酸钾盐、己二胺为芯的聚酰胺配制的用于油田注水处理的复合防垢剂在50℃时阻垢率都在90％以上；专利CN 101863561A公开了一种由环己醇六磷酸酯和多氨基多醚基亚甲基膦酸配制的超高温循环水防垢剂在100℃时阻垢效果也很理想。上述专利所述防垢剂在≤100℃条件下具有较好的阻垢效果，但温度再高时其表现就不再理想，很少能应用于油田蒸汽加热器这种超高温、高矿化度、油包水型流体的防垢。因此，有必要研制出一种适用于超高温环境、耐高矿化度、具有良好的油水分散性的防垢剂，以防止油田生产中高温设备的结垢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于油田≤200℃的高温环境下油包水体系的防垢剂及制法与用途，它不仅具有良好的防垢性能，热稳定性好，而且药剂用量低，在油包水型的流体中能有效地扩散到水相中并起到防垢效果。

本发明为一种油田高温环境油包水体系的防垢剂及制法与用途，其特征在于：

首先涉及用于油田≤200℃的高温环境下油包水体系的防垢剂，所述防垢剂由双1,6-双亚己基三胺五甲叉磷酸、膦基丙烯酸多元共聚物、聚环氧磺羧酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、烷基酚聚氧乙烯醚组成，其有效组分的总含量不低于40％，各有效组分的重量百分比为：

其次涉及所述防垢剂的制备方法，具体步骤如下：

依次加入双1,6-双亚己基三胺五甲叉磷酸、膦基丙烯酸多元共聚物、聚环氧磺羧酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷，搅拌均匀，用40％的氢氧化钠调节pH值7，搅拌20分钟，冷却至室温，再加入一定量的水，最后加入乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌15分钟，得到所述防垢剂。

还涉及上述的油田防垢剂在≤200℃的油田高温环境下防止结垢的应用用途：

将上述防垢剂应用于≤200℃的高温环境下油包水体系的防垢用途，其中，以所述油水混合物中的水量计；所述油田防垢剂的投加量为60-100mg/L。

本发明所提供的油田阻垢剂具有以下优点：