一种溶垢助溶剂及其制备方法

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种溶垢助溶剂及其制备方法。

背景技术

中国大部分油田已经进入开发中后期，由于长期进行注水开发，多个油田油井、注水井的泵和管柱、地面集输系统、地层均出现了不同程度的结垢。结垢会腐蚀设备管道，堵塞管道及地层，增加注水压力，降低开采效率，严重影响油田的正常生产。

现有除垢技术主要有机械法、物理法和化学法。机械法方法简单、成本低、效率高，但其也有致命的缺点，即需要将设备拆卸才能施工，这对很多仪器不现实。物理法是指运用声、光、电、超声波、辐射等物理手段，通过改变离子、分子的运动状况，达到除垢目的，其操作比机械除垢简单方便，但其成本高、能耗高。化学法是指通过加入一定量的化学剂，将不溶于水的垢物中和、氧化、疏松分散或螯合，从而分散溶解于水溶液中。由于化学除垢剂类型多样、适应性广、便于运输，在油田领域的优势更加明显。

溶垢剂溶垢分为两部分：一是对无机垢的溶解，二是与溶解后的金属阳离子反应。为增加无机垢的溶解度，提高溶解速率，根据溶度积理论，主要通过加热和使用助剂增溶。加热可加快离子运动速度，提高溶解速度，但也会因热力环境变化加重结垢现象。结垢可发生在地层、井筒、管线等部位，堵塞物多以无机垢与有机垢混合存在，溶垢剂难以渗透到垢样内部进行溶解，无法达到溶垢效果，造成大量溶垢剂浪费，比如，徐波在《硫酸钡锶垢化学清垢剂研究》一文中合成了低分子量聚丙烯酸钾作为增溶助剂，聚丙烯酸钾可在水中电离出大量带负电荷的离子，带负电荷的离子吸附在垢颗粒表面，使其形成双电层，加速溶解；同时聚丙烯酸钾具有一定的鳌合力、分散性，可软化垢。高杨在《硫酸钡溶垢剂的复配及溶垢效果分析》一文中采用氢氧化钠作为增溶剂，碱性环境下可促进溶垢剂与成垢阳离子螯合，但过量的氢氧化钠会使溶液中钠离子饱和，钠离子会与螯合基团结合，阻碍成垢阳离子的螯合作用。

CN112094633A公开了一种螯合型解堵剂，其是一种多功能化合物组合物，其中阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的重量百分数5％-30％，阻垢剂聚天冬氨酸的重量百分数0％-20％，螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠的重量百分数5％-25％，螯合剂乙二胺四乙酸四钠的重量百分数0％-5％，活性增效剂聚季铵盐-37的重量百分数1％-5％，分散剂聚丙烯酰胺的重量百分数 1％-5％，余量为水。采用的活性增效剂为聚季铵盐-37，可有效降低油水界面张力，但聚季铵盐-37是一种高分子量脂肪族季铵盐的亲水性聚合物，不适用于低渗油藏。

CN113214813A公开了一种用于油水井不动管柱化学解堵剂及其制备方法和应用，所述用于油水井不动管柱化学解堵剂包括以下质量分数的各原料： 15-30％螯合溶垢剂、0.5-1.5％渗透增溶剂、2.0-4.0％防垢稳定剂、 4.0-8.0％粘稳助排剂以及水，螯合溶垢剂是1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N-四乙酸、乙二胺四乙酸、3-甲基-1,5,8,11-四氮杂环十三烷-N-四乙酸中的一种或两种以上的混合。其中，渗透增溶剂为非离子表面活性剂异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚，其稳定性较高，水溶性较好，耐电解质，易于生物降解，泡沫小，非常环保。但是非离子表活剂对温度较敏感，温度升高后会有产生沉淀的可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主要针对油田采油工程领域的溶垢助溶剂，以解决现有溶垢剂清除力弱、腐蚀性强、普适性差等问题，达到油水井增产增注的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种溶垢助溶剂，包含有机盐、有机酚、阳离子表面活性剂及溶剂水，各组分质量比为W(有机盐)：W(有机酚)：W(阳离子表面活性剂)＝(2％～3％): (1％～1.5％):(0.5％～0.9％)，余量为溶剂水。

作为一种优选的实施方式，还加入螯合剂，各组分质量比为W(有机盐)： W(有机酚)：W(阳离子表面活性剂)：W(螯合剂)＝(2％～3％):(1％～1.5％): (0.5％～0.9％):(0.3％-0.5％)，余量为溶剂水。

作为一种优选的实施方式，所述有机盐为苯甲酸钾、苯甲酸钠、对甲苯磺酸钠、邻苯二甲酸氢钾、对羟基苯甲酸钠中的一种或几种的组合。

作为一种优选的实施方式，所述有机酚为间苯二酚。

作为一种优选的实施方式，所述阳离子表面活性剂为氯代十六烷基吡啶 (CPC)和/或氯代十二烷基吡啶(DPC)。

为一种优选的实施方式，所述螯合剂为乙二胺四乙酸四钠。

作为一种优选的实施方式，所述溶剂水为工业用水。

作为一种优选的实施方式，W(有机盐)：W(有机酚)：W(阳离子表面活性剂)：W(螯合剂)＝(2.2％～2.8％):(1％～1.3％):(0.6％～0.8％):0.4％，余量为溶剂水。

作为本发明的另一项发明目的，本发明还提供了上述溶垢助溶剂的制备方法，包括如下步骤：按照重量配比分别称取有机盐、有机酚、阳离子表面活性剂及溶剂水置于容器中，在室温下充分搅拌均匀，得到所述溶垢助溶剂。

作为本发明的另一项发明目的，本发明还提供了利用上述溶垢助溶剂进行溶垢的方法，包括如下步骤：将配制好的溶垢剂在线注入到油井中，注入量为限定注入压力下的最大排量，然后关井反应48-72小时，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明溶垢助溶剂中苯甲酸的分子振动强，活性高，可在常温下加快离子的运动速度，增加碳酸钙、硫酸钙的溶解速度，同时因带苯环的苯甲酸钠、间苯二酚等为给电子基团，失去正电离子，电负性增强，协同甲酸根负电位作用，易与带正电荷金属阳离子发生物理和化学吸附，增强溶解能力。含杂环的阳离子表活剂，洗油能力强，耐温性好，对铁细菌、硫酸盐还原菌具有杀菌作用；又由于表活剂内含吡啶环，可对金属起到缓蚀作用，减少螯合剂与铁离子反应，提高溶垢率。本发明通过药剂间的协同增效作用，在常温下，与螯合剂复配，1h后硫酸钙的溶垢率为98.7％，24h后碳酸钙的溶垢率为 62.5％，同时该助溶剂腐蚀率低，普适性强，制备方法简单。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

在容器中依次加入2％有机盐苯甲酸钾、1％有机酚间苯二酚、0.5％阳离子表面活性剂氯代十六烷基吡啶和4％螯合剂乙二胺四乙酸四钠，余量水，将各组分混合，在室温下充分搅拌，得到50g溶垢液，溶液pH值为10，分别将 1g的碳酸钙和硫酸钙加入到分别装有50mL溶垢剂的锥形瓶中，充分搅拌。在常温状态下反应1h后，硫酸钙溶垢率到达98.7％，反应24h后，碳酸钙的溶垢率为67.5％。

实施例2

在容器中依次加入2.5％有机盐对甲苯磺酸钠、1.5％有机酚间苯二酚、0.5％阳离子表面活性剂氯代十二烷基吡啶、4％螯合剂乙二胺四乙酸四钠，余量水，将各组分混合，在室温下充分搅拌，得到50g溶垢液，溶液pH值为10.5，分别将1g的碳酸钙和硫酸钙加入到分别装有50mL溶垢剂的锥形瓶中，充分搅拌。在常温状态下反应1h后，硫酸钙溶垢率到达95.1％，反应24h后，碳酸钙的溶垢率为63.2％。

实施例3

在容器中依次加入3％有机盐苯甲酸钠、1.2％有机酚间苯二酚、0.9％阳离子表面活性剂氯代十二烷基吡啶和4％螯合剂乙二胺四乙酸四钠，余量水，将各组分混合，在室温下充分搅拌，得到50g溶垢液，溶液pH值为10.5，分别将1g的碳酸钙和硫酸钙加入到分别装有50mL溶垢剂的锥形瓶中，充分搅拌。在常温状态下反应1h后，硫酸钙溶垢率到达98.1％，反应24h后，碳酸钙的溶垢率为63.8％。

实施例4

参照标准SY/T 5273-2000，采用挂片矢量法分别对实施例1-3的溶垢剂进行腐蚀率测试，在80℃下，N80挂片在溶垢剂中放置7天，见表1，两种溶垢剂的均匀腐蚀速率均低于标准腐蚀速率。

表1三种溶垢剂腐蚀评价

实施例5

针对CF43水井，措施前该井油压为22MPa，日配注为30m

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。