[发明专利]一种阻垢缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢缓蚀剂，属于水处理技术领域。

背景技术

注水开发是油田保持地层能量，提高采收率的常用开采方式。随着油田开发深度不断增加，注入水量也日趋增大。油田注入水主要来源于油田采出水，其矿化度高，含有大量钙、镁、钡、锶等成垢离子，并溶解了较高含量的氧、二氧化碳和硫化氢等腐蚀性气体。这些离子在温度升高，压力骤变及与不相容水混溶时极易在设备、管道内壁结垢析出，造成注水压力升高，影响水处理设备的正常运转，导致注水效率下降和垢下腐蚀。此外，水中的腐蚀性离子和溶解气体极易造成设备及管线的腐蚀，这些问题随着油田采注量的增加而变得更加突出。控制油田采出水结垢的方法主要是通过投加阻垢缓蚀剂来稳定成垢离子的存在状态，抑制垢的形成过程，投加阻垢缓蚀剂则是减缓金属腐蚀的有效方法。

阻垢缓蚀剂是由有机膦、共聚物及铜缓蚀剂等组成。通常用的阻垢缓蚀剂如羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸等，但还存在以下问题：（1）由于油田水的碱度高、矿化度高的特点，使得其效果不佳，且并未减弱采出水中的结垢速率，只能暂时抑制阻垢现象，特别是阻垢率低，持续结垢会导致卡泵、断杆等现象发生。（2）由于为水溶性药剂对油的分散能力较差，在含油水中的阻垢缓蚀效果差，缓蚀率降低。

因此，如何实现一种阻垢缓蚀效果好、阻垢率和缓蚀率高的阻垢缓蚀剂是业内亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统阻垢缓蚀剂阻垢缓蚀效果差，阻垢率和缓蚀率低的弊端，提供了一种阻垢缓蚀剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种阻垢缓蚀剂，按重量份数计，包括：35～40份环氧琥珀酸、20～30份缓蚀液、3～5份乙二胺四乙酸二钠、2～4份葡萄糖酸钠、5～7份有机酸、1～3份表面活性剂和2～4份电气石粉；

所述的缓蚀液的制备步骤为：

（1）按质量比1:10将水滑石和衣康酸溶液混合，超声分散得水滑石悬浮液；

（2）按质量比2:1将水滑石悬浮液和硅溶胶混合，搅拌后得硅溶胶混合物，加入聚乙二醇，羟乙基纤维素，搅拌后出料，即可得缓蚀液。

所述的环氧琥珀酸还可以进行改性，改性方法为：按重量份数计，分别选取40～50份环氧琥珀酸、10～20份丙烯酸、15～25份苯乙烯磺酸钠和1～3份过硫酸铵，加入反应釜中，反应后出料，得反应物，即为环氧琥珀酸共聚物。

所述的电气石粉的目数为400～500目。

所述的有机酸为酒石酸、乳酸、苹果酸和水杨酸中一种。

还可以加入2～5份柠檬酸钠。

所述的表面活性剂为α-烯基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种。

步骤（1）中所述的衣康酸溶液的质量分数为3%。

步骤（2）中所述的聚乙二醇质量为硅溶胶混合物质量10～20%，羟乙基纤维素质量为硅溶胶混合物质量2～4%。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明在阻垢缓蚀剂加入电气石粉，是由于电气石粉会产生大量的负离子，可在水中进行解离而显负电性，从而使整个阻垢缓蚀剂显负电荷，有利于本发明的阻垢缓蚀剂吸附垢晶的晶核，由于晶核带有负电荷，通过静电斥力，可以抑制晶格向一定方向成长，使晶格歪曲长不大，从而达到优异的阻垢效果；

（2）本发明将水滑石、衣康酸、硅溶胶和聚乙二醇制备得缓蚀液，可在金属表面形成一层保护膜，可以有效地阻挡腐蚀性电解质离子直接对金属表面的侵蚀，对金属起到防护作用；

（3）本发明在阻垢缓蚀剂中加入柠檬酸钠，是由于柠檬酸钠无氮无磷，对环境友好，柠檬酸钠经过水的稀释，可部分转化为柠檬酸，而且柠檬酸钠中含有大量的羟基和羧基，具有良好的金属阳离子络合的能力，所以在水溶液中可以起到阻垢的作用；

（4）本发明将环氧琥珀酸、丙烯酸和苯乙烯磺酸钠，在过硫酸铵引发剂的作用下进行交联反应，生成环氧琥珀酸共聚物，既具有阻垢效果，又有缓蚀的作用，环氧琥珀酸共聚物分子结构中含有的羧基、羟基等极性基团，可吸附于金属表面，改变金属双电层结构，使金属离子活化能增高；而非极性基团可远离金属表面，定向排列成疏水性的保护膜，隔离了腐蚀性离子对设备表面的侵蚀，环氧琥珀酸共聚物中又含有磺酸基团，引入磺酸基团可提高共聚物的阻磷酸钙垢的能力。

具体实施方式