一种注水井用综合处理剂及其制备方法

xiaoxiao2020-10-23  7

一种注水井用综合处理剂及其制备方法
【技术领域】:
[0001] 本发明涉及一种注水井用综合处理剂的制作配方及其制备方法,尤其是注水井化 学洗井清除滤料、化学反应沉淀物、杂质、死油、石蜡、水垢等物质时所应用的一种综合处理 剂。
【背景技术】:
[0002] 目前,油田在注水开采过程中注水井井筒因结蜡、结垢以及硫酸盐还原菌增殖等 原因导致井筒堵塞,无法进行常规测试及调配注水,给日常生产造成了极大的困难。由于堵 塞物中含有大量的结蜡物、水垢以及硫酸盐还原菌菌团,因此常规处理方法为大排量洗井、 热洗、机械清蜡、化学洗井以及作业等。大排量洗井和热洗操作简单、适用范围广,但是耗能 大,清蜡效果差,且洗井频繁。机械清蜡清蜡效果好,操作简便,适用于各种性质的原油;但 是需要外加设备,劳动强度大,并且受到注水井类型的限制。作业处理能够彻底清除井筒内 壁的堵塞物;但是费用高,周期长,影响正常生产。化学洗井操作简便、价格低廉、应用范围 广,因此被广泛用于注水井化学洗井。但是由于注水井含水量高,油性清防蜡剂比重小,无 法填充至底部井筒,洗井范围受限;水性清防蜡剂虽然比重大,但是溶蜡能力弱,洗井效果 差;而乳液型清防蜡剂虽兼具油性清防蜡剂和水性清防蜡剂的优点,但因无法清除堵塞物 中的水垢和硫酸盐还原菌菌团,导致洗井效果也欠佳,无法解决井筒堵塞问题。

【发明内容】

[0003] 为解决【背景技术】中现有化学清防蜡剂清蜡效果差,无法解决注水井堵塞问题,本 发明提供了一种注水井用综合处理剂,该处理剂比重大、溶蜡能力强,兼具清、防蜡以及杀 菌阻垢的功能,能够很好解决注水井堵塞问题。
[0004] 为达到上述目的,本发明可采用如下技术方案:
[0005] 一种注水井用综合处理剂,包括清防蜡部分和杀菌、防垢部分。其特征在于:其中 各组分及配比按重量百分比如下:清防蜡部分:80-90%复合有机溶剂,2-5%的乙烯-醋酸 乙烯酯,3-5%非离子表面活性剂,5-15%互溶剂,各组分重量百分比总和为100%;杀菌、防 垢部分:85-90 %水,3-5 %复合阻垢剂,5-10 %复合乳化剂,1-2 %复合杀菌剂,各组分重量 百分比总和为100% ;清防蜡部分与杀菌、防垢部分的质量比为3:1。
[0006] 上述的复合有机溶剂由二甲苯、环己烷和石油醚按3:1:4的体积比复配而成;乙 烯-醋酸乙烯酯中VA含量为25 %~40 %,分子量为8000~10000 ;非离子表面活性剂为 AR-36和Tween-80的混合物,AR-36与Tween-80质量比为2:1 ;互溶剂为醇醚、低分子醇类 或者醇醚和醇类的混合物;复合阻垢剂为等质量的氨基三亚甲基磷酸与聚天冬氨酸的混合 物;复合乳化剂为0-30与Span-65的混合物,0-30与Span-65的质量比为3:1 ;复合杀菌 剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混合物,十二烷基二甲基苄基氯化铵与异 噻唑啉酮的质量比为1:2。
[0007] 由于井筒内含有大量的结蜡物,多为烃类化合物,因此清防蜡部分中二甲苯、环己 烷和石油醚等溶剂的含量较多,重量百分比为80-90%,用于溶解结蜡物。另外,Tween-80 与0-30能够渗透至管壁形成一层疏油的"水膜",剥离管壁上沉积的结蜡物。Span-65和 AR-36具有很好的分散性能,能够吸附在自管壁脱落的结蜡物表面,维持其在水溶液中的悬 浮状态,防止其集聚。但是由于上述作用均是以表面活性剂的吸附作用为前提,因此考虑到 产品成本其添加量不宜过多,因此清防蜡部分中AR-36与Tween-80的重量百分比为3-5%, 杀菌、防垢部分中0-30与Span-65重量百分比为5-10%。由于醇醚和低分子醇类含有极性 基团-OH和非极性基团,在油水两相中有较大的溶解度,能够提高综合处理剂各组分在井 筒中的分散度,尤其增大清防蜡组分与结蜡物的接触面积,增强清防蜡效果。但是由于无溶 蜡能力或溶蜡能力较弱,因此其在清防蜡部分中的质量百分比不应过高,以5-15%为宜。
[0008] 为增大综合处理剂的比重,提高了杀菌、防垢部分中水的质量百分比,考虑到水量 过高会降低综合处理剂性能,增加产品运输成本,因此以85-90%为宜。在阻垢方面,氨基三 亚甲基磷酸具有较强的螯合能力,能够与水中的Ca 2+、Mg2+等离子形成稳定的可溶性物质, 抑制CaC03、Mg (OH)2等水垢的形成,而聚天冬氨酸则通过分散作用,抑制CaCO 3、CaSO4等水 垢的集聚,防止其沉积在管壁上。由于上述注水井中结垢物多包裹于结蜡物中,在结蜡物 溶解过程中会脱离井筒内壁,分散于井筒内,因此杀菌、防垢部分中阻垢剂的重量百分比为 3-5 % 〇
[0009] 十二烷基二甲基苄基氯化铵又称"洁尔灭",是一种阳离子表面活性剂,具有较强 的杀菌活性,分子中的十二烷基带正电荷的季氮能够吸附在带有负电的细菌表面,改变细 胞壁的渗透性,使菌体破裂。同时,在杀菌剂吸附到菌体表面后,疏水基团与亲水基团便 于深入到菌体细胞的磷脂层,导致酶失去活性和蛋白质变性。异噻唑啉酮是一种杂环化合 物,杂环上的Ν、Η、0能够破坏细菌体内蛋白质中的脱氧核糖核酸(DNA)的碱基并形成H键, 破坏细菌的DNA结构,使之失去复制能力而死亡。上述两种杀菌剂具有协同效应,复配后 杀菌效果增强,因此其在杀菌、防垢部分中的质量百分比1-2%即能达到要求。
[0010] 制备综合处理剂时,按比例向复合有机溶剂中添加互溶剂,搅拌均匀后,继续添加 乙烯-醋酸乙烯酯。在45 °C下完全溶解后,再添加非离子表面活性剂,搅拌均匀即可获得清 防蜡部分。同时,按比例将复合杀菌剂和阻垢剂依次加入水中,搅拌均匀后,继续添加乳化 剂,常温下低速搅拌,搅拌速率为60r/min~lOOr/min,至乳化剂完全溶解即可获得杀菌、 防垢部分。其中,搅拌速率过低乳化剂溶解时间较长,生产效率低;搅拌速率过高会产生大 量泡沫,影响乳化剂的溶解。
[0011] 最后,在常温下将杀菌、防垢部分添加至清防蜡组分中,同时以200r/min~500r/ min的速率进行搅拌。搅拌Ih后,即可获得综合处理剂。其中,搅拌速率过低所形成的乳状 液不稳定,25°C下静置20天后会发生严重破乳现象;搅拌速率过高,两相不互溶。因此,搅 拌速率为200r/min~500r/min。另外,搅拌时间过短,所形成的乳状液颗粒较大,分散不 均匀,易集聚破乳;搅拌时间为Ih时,所形成的乳状液于25°C下静置20天时无明显分层现 象,50天后出现轻微分层现象,但是其性能无变化。因此,搅拌时间选为lh。
[0012] 本发明的有益效果是:该发明兼具清防蜡以及防垢、杀菌的功能,利用具有清防蜡 功能的乳化剂,将清防蜡成分、防垢成分、杀菌成分及水配制成0/W型乳状液,储运安全、可 靠;由于比重大,能够随着高压洗井水注入到井筒底部,并发生破乳,形成油相部分和水相 部分。油相部分比重小,清防蜡性能强,在上浮过程中能够溶解井筒内壁上的堵塞物。水相 部分中的表面活性剂则能够通过渗透、吸附、分散以及润湿作用渗透至井筒内壁,在其表面 形成一层亲水疏油的水膜,剥离附着其上的堵塞物;防垢组分能够防止洗井过程中注水井 内结垢量的增加,并通过争夺钙镁阳离子,形成可溶性的螯合物,从而清除井筒内壁上的水 垢;杀菌剂则能够清除注水井井筒内壁上的硫酸还原菌菌团,防止其在管壁上继续增殖。另 外,该综合处理剂以有机溶剂清蜡为主、乳化剂防蜡为辅,具有较广的适用性。
【具体实施方式】:
[0013] 一种注水井用综合处理剂,包括清防蜡部分和杀菌、防垢部分。其特征在于:其中 各组分及配比按重量百分比如下:清防蜡部分:80-90%复合有机溶剂,2-5%的乙烯-醋酸 乙烯酯,3-5%非离子表面活性剂,5-15%互溶剂,各组分重量百分比总和为100%;杀菌、防 垢部分:85-90 %水,3-5 %复合阻垢剂,5-10 %复合乳化剂,1-2 %复合杀菌剂,各组分重量 百分比总和为100% ;清防蜡部分与杀菌、防垢部分的质量比为3:1。
[0014] 上述的复合有机溶剂由二甲苯、环己烷和石油醚三种溶剂按3:1:4的体积比复配 而成;乙烯-醋酸乙烯酯中VA含量为25%~40%,分子量为8000~10000 ;非离子表面活 性剂为AR-36和Tween-80的混合物,AR-36与Tween-80质量比为2:1 ;互溶剂为醇醚、低分 子醇类或者醇醚和醇类的混合物;复合阻垢剂为等质量的氨基三亚甲基磷酸与聚天冬氨酸 混合物;复合乳化剂为0-30与Span-65的混合物,0-30与Span-65的质量比为3:1 ;复合 杀菌剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混合物,十二烷基二甲基苄基氯化铵 与异噻唑啉酮的质量比为1:2。
[0015] 按比例向复合有机溶剂中添加互溶剂,搅拌均匀后,继续添加乙烯-醋酸乙烯酯。 在45°C下完全溶解后,再添加非离子表面活性剂,搅拌均匀即可获得清防蜡部分。同时, 按比例将复合杀菌剂和阻垢剂依次加入水中,搅拌均匀后,继续添加乳化剂,常温下低速搅 拌,搅拌速率为60r/min~100r/min,至乳化剂完全溶解即可获得杀菌、防垢部分。
[0016] 最后,在常温下将杀菌、防垢部分添加至清防蜡组分中,同时以200r/min~500r/ min的速率进行搅拌。搅拌Ih后,即可获得综合处理剂。
[0017] 实施例1 :
[0018] 85%复合有机溶剂,2%的EVA220 (分子量8500左右),3%的AR-36和Tween-80 的混合物(质量比为2:1),10%甲醇;杀菌、阻垢部分:90%水,4%的氨基三亚甲基磷酸与 聚天冬氨酸的混合物(质量比为1:1),5%的0-30与Span-65的混合物(质量比为3:1), 1 %的十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混合物(质量比为1:2)。
[0019] 将二甲苯、环己烷和石油醚以3:1:4的体积比添加至容器内,搅拌均勾,得到复合 溶剂。随后,先向复合有机溶剂中按比例添加甲醇,搅拌均匀后,继续添加 EVA220。在45°C 下完全溶解后,再添加非离子表面活性剂,搅拌均匀即可获得清防蜡部分。同时,将复合杀 菌剂和阻垢剂依次加入水中,搅拌均匀后,继续添加乳化剂,常温下以60r/min的速率进行 搅拌,至乳化剂完全溶解即可获得杀菌、防垢部分。
[0020] 最后,在常温下将杀菌、防垢部分添加至清防蜡组分中,同时以200r/min的速率 进行搅拌。搅拌Ih后,即可获得综合处理剂。
[0021] 实施例2:
[0022] 80 %复合有机溶剂,5 %的EVA230 (分子量9000左右),5 %的AR-36和Tween-80的 混合物(质量比为2:1),10%的乙二醇单丁醚和乙醇混合物(质量比为2:3);杀菌、阻垢部 分:85%水,3%的氨基三亚甲基磷酸与聚天冬氨酸的混合物(质量比为1:1),10%的0-30 与Span-65的混合物(质量比为3:1),2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混 合物(质量比为1:2)。具体制备方法同上,其中加入乳化剂后的搅拌速率为80r/min;清、 防部分和杀菌、防垢部分混合时搅拌速率为300r/min。
[0023] 实施例3 :
[0024] 90%复合有机溶剂,2% EVA40W(分子量10000左右),3%的AR-36和Tween-80的 复配物(质量比为2:1),5%异丙醇;杀菌、阻垢部分:87%水,5%的氨基三亚甲基磷酸与聚 天冬氨酸的混合物(质量比为1:1),7%的0-30与Span-65的混合物(质量比为3:1),1% 的十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混合物(质量比为1:2)。具体制备方法同 上,其中加入乳化剂后的搅拌速率为lOOr/min ;清、防部分和杀菌、防垢部分混合时搅拌速 率为 500r/min。
[0025] 实施效果:
[0026]
[0027] 本发明经过上述的实施方案,达到了以下有益效果:
[0028] 1.溶蜡速率快,达到了 0. 0278g/min ;防蜡率高,为71. 24% ;
[0029] 2.对于碳酸钙的阻垢效果好,阻垢率达到了 99. 32% ;
[0030] 3.杀菌效果好,对硫酸盐还原菌的杀菌率为98. 23% ;
[0031] 4.密度大,闪点高,易于存储与输送;
[0032] 5.兼具清防蜡、阻垢杀菌的效果。
[0033] 注:本发明中乳化剂的添加能够提高清、防蜡部分的清蜡能力,两者存在协同效 应,同时互溶剂的添加提高了清、防蜡部分的溶蜡速率和防蜡率。
【主权项】
1. 一种注水井用综合处理剂,包括清防蜡和杀菌、防垢两部分;其特征在于:其中各组 分及配比按重量百分比如下:清防蜡部分:80-90%复合有机溶剂,2-5%的乙烯-醋酸乙烯 酯,3-5%非离子表面活性剂,5-15%互溶剂,各组分重量百分比总和为100% ;杀菌、防垢部 分:85-90 %水,3-5 %复合阻垢剂,5-10 %复合乳化剂,1-2 %复合杀菌剂,各组分重量百分 比总和为100% ;清防蜡部分与杀菌、防垢部分的质量比为3:1。2. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的复合有机溶 剂是由二甲苯、环己烷和石油醚三种溶剂以3:1:4的体积比混合而成;乙烯-醋酸乙烯酯中 VA质量分数为25 %~40%,分子量为8000~10000。3. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的非离子表面 活性剂为AR-36和Tween-80的混合物,AR-36与Tween-80质量比为2:1〇4. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的互溶剂为醇 醚、低分子醇类或者醇醚和醇类的混合物;所述的醇醚为乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚或 乙二醇独甲醚,低分子醇为甲醇、乙醇或异丙醇。5. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的复合阻垢剂 为等质量混合的氨基三亚甲基磷酸与聚天冬氨酸。6. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的复合乳化剂 为0-30与Span-65的混合物,0-30与Span-65的质量比为3:1〇7. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:所述的复合杀菌剂 为十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻唑啉酮的混合物,十二烷基二甲基苄基氯化铵与异噻 唑啉酮的质量比为1:2。8. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:配制清防蜡部分时, 先向复合有机溶剂中添加互溶剂,搅拌均匀后,继续添加乙烯-醋酸乙烯酯;在45°C下完全 溶解后,再添加非离子表面活性剂,搅拌均匀即可。9. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:配制杀菌、防垢部分 时,按比例将复合杀菌剂和阻垢剂依次加入水中,搅拌均匀后,继续添加乳化剂,常温下搅 拌,搅拌速率为60r/min~100r/min,至乳化剂完全溶解即可。10. 根据权利要求1所述的一种注水井用综合处理剂,其特征在于:清防蜡部分和 杀菌、防垢部分进行混合时,常温下将杀菌、防垢部分添加至清防蜡组分中,同时以200r/ min~500r/min的速率进行搅拌;搅拌Ih后,即可获得综合处理剂。
【专利摘要】本发明涉及一种注水井用综合处理剂及其制备方法,尤其是注水井化学洗井清除滤料、化学反应沉淀物、杂质、死油、石蜡、水垢等物质时所应用的一种综合处理剂。一种注水井用综合处理剂,包括清防蜡和杀菌、防垢两部分。其特征在于:其中各组分及配比按重量百分比如下:清防蜡部分:80-90%复合有机溶剂,2-5%的乙烯-醋酸乙烯酯,3-5%非离子表面活性剂,5-15%互溶剂,各组分重量百分比总和为100%;杀菌、防垢部分:85-90%水,3-5%复合阻垢剂,5-10%复合乳化剂,1-2%复合杀菌剂,各组分重量百分比总和为100%;清防蜡部分与杀菌、防垢部分的质量比为3:1。该发明兼具清防蜡以及防垢、杀菌的功能,以有机溶剂清蜡为主、乳化剂防蜡为辅,具有较广的适用性。
【IPC分类】C09K8/528, C09K8/524, C09K8/54
【公开号】CN104893698
【申请号】CN201510263236
【发明人】熊金平, 王毛毛, 熊青昀
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月21日

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