[其他]低分子量丙烯酸盐丙烯酰胺共聚物以及至少部分阻止水性介质产生的盐类沉积的方法

说明书

本发明是关于丙烯酸或至少部分盐化的丙烯酸和丙烯酰胺的低分子量共聚物，它们的制备方法以及在至少部分阻止含有溶解盐类的水溶性体系在石油装置壁或地热装置壁上可能形成沉积方面的应用。

本发明特别是关于阻止由于注入水和矿层的不相容性和/或它们的失稳效应而引起沉积的方法。

在应用中，人们可以非限定性地列举出在石油工业或地热工业中的应用，在矿井的注入及生产方面井下及地面装置以及一般要求工业供水系统方面的应用。

一般来讲，在工业化操作中人们注意研究阻止沉积形成的方法。例如，在由于向油层注入水而提出的众多的问题中，注入水和矿层水的物理-化学不相容性导致形成沉积;又例如对储层岩石和对井上井下生产装置非常有害的不可逆降解引起的碱土化合物的沉积。

许多阴离子聚合物和共聚物直到现在一直做为无机沉积物的抑制剂使用，如美国专利4072607，4175100和4518511。这些专利中所述的抑制剂，分子量分布一般在500和25000之间。有些分子量分布，据检测可在3，000和300，000之间，如美国专利4143222所描述的那样。

例如美国专利4072607描述了丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物混合物的制备和使用，其摩尔比为20∶1至1∶1，分子量在500到12000之间，并且其分布是这样的，至少60%上述共聚物的分子量在500到2000之间，至少10%的上述聚合物分子量为4000到12000之间，而其余的在2000和4000之间，这些分子量分布是用排阻色谱分离法确定的。

这种共聚物是在引发剂和链转移剂存在下，将丙烯酰胺单体聚合而成的，所制得的聚丙烯酰胺进行部分水解成为丙烯酸钠。在聚合一开始用3%的剂量加入链转移剂，然后再用与丙烯酰胺之比为16%的剂量加入，人们观察到如同上述的宽的分子量分布。

此外，美国专利3665035和3756257描述了在油井处理方面作为预防结晶的方法的应用，使用的聚合物是通过如下反应生成的，在惰性溶剂如水中，在24～80℃下将80～90份（重量）的单一单体丙烯酸，7～15份（重量）的链转移剂巯基乙酸，和1.5～5份（重量）的游离基引发剂过硫酸铵进行反应。这样获取的丙烯酸聚合物数均分子量为500～1000之间。

它的制取采用一步或多步的方法，通过这样的方法可以增加一倍聚合物，在第一步工序结束时获得的丙烯酸聚合物组成的惰性介质中加入新的丙烯酸、链转移剂和游离基引发催化剂，它们马上进行聚合，并加入到已经聚合的产品之中，依次类推。

人们发现这种型号的聚合物只有部份地适应在苛刻的热力学条件下处理碱土金属复合硫酸盐的沉积。

另外人们发现高分子量共聚物产品很难溶解，因此很难在含盐量很高的水（如150～350克/升）、高温（如120～150℃）和高压（如100～400巴）的深矿层的苛刻条件下使用，并且这些产品在上述同样的热力学条件下使用，抑制剂的活性更低。此外，人们注意到这些产品被一次注入时，其抑制效应持续的时间很短（几个小时），甚至在热力学条件不太苛刻时也是如此。

人们同样发现，根据以前的技术，这些产品由于在含盐量为30～100克/升的盐水中不太溶解而很难在注入例如海水的情况下使用。

因此，本发明的第一个目的是提出一种新的共聚化合物，即低分子量丙烯酸和/或丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚物，尤其可用在防止沉淀和/或预防在表面与不相容的水接触而形成的结晶沉积方面。

另一个目的是提供制取上述共聚化合物的方法。

本发明的另一目的是叙述一种许可在盐水混合物（尤其是含盐量可达到或超过350克/升的水）中溶解的产品的使用方法，并且这种产品在深矿层苛刻的热力学条件下具有很高的活性。

本发明的另一目的是描述在注水用盐水（如海水和地下水）中注入可溶性抑制剂产品的方法。

本发明的再一个目的是描述与深层热力学条件相同的地面装置的热力学条件下阻止沉积结晶增长的方法。

本发明的最后一个目的是溶液状抑制剂的使用方法，使得在相当于处理石油操作的期间内保持其性质，即在生产时和在远离生产处的地方进行表面处理时一样。