[發(fā)明專利]一種防垢劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510030503.8
• 申請(qǐng)日: 2015-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN104591412B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王珊;羅剛;于繼飛;舒福昌;周定照;向興金;馮桓榰;林科雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院;荊州市漢科新技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C02F5/10
• 分類號(hào): C02F5/10;C02F5/14;C08G65/22
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 關(guān)暢,王春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防垢劑及其制備方法，屬于油田化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油田進(jìn)入含水期的開發(fā)時(shí)，由于水的熱力學(xué)不穩(wěn)定性和化學(xué)不相容性，往往造成油井井筒、地面系統(tǒng)及注水地層的結(jié)垢問題，給生產(chǎn)帶來極大的危害。由于結(jié)垢導(dǎo)致管線堵塞，嚴(yán)重者造成油井停產(chǎn)或報(bào)廢，致使油井產(chǎn)液量下降，造成經(jīng)濟(jì)損失。

防垢劑是指加入到水中，能抑制垢生成的一類化學(xué)試劑。自20世紀(jì)30年代以來，防垢劑經(jīng)歷了從無機(jī)物到有機(jī)物，從小分子到高分子聚合物的制備發(fā)展歷程。近年來，國(guó)內(nèi)外主要采用的是有機(jī)膦酸型防垢劑和聚合物型防垢劑。有機(jī)膦酸型防垢劑中的磷化合物會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。無論是天然聚合物還是合成聚合物防垢劑，都存在配方單一的局限性，另外微量聚合物防垢劑在溶液中的濃度不容易檢測(cè)。在油田用的注入水中加入防垢劑可以阻止各種無機(jī)垢的生成，解決油井井筒、地面系統(tǒng)及注水地層的結(jié)垢問題。所以，研究出新型高效的防垢劑就顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種防垢劑及其制備方法，本發(fā)明新型防垢劑的防垢效果好，應(yīng)用過程中被吸附的量少，除垢的作用距離長(zhǎng)、作用的有效期時(shí)間長(zhǎng)。

本發(fā)明提供的防垢劑，它由改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉、有機(jī)膦酸鹽和稀釋劑組成；

所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉、所述有機(jī)膦酸鹽和所述稀釋劑的質(zhì)量比為1.0～1.5：1.5～2.0：7.0～7.5。

上述的防垢劑，所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉按照如下步驟制備：

1)將馬來酸酐和改性劑溶于溶劑中得到混合液，向所述混合液中加入堿液，然后升溫至溫度Ⅰ，在催化劑和過氧化物試劑作用下，進(jìn)行反應(yīng)；然后再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，升溫至溫度Ⅱ，反應(yīng)得到改性環(huán)氧琥珀酸鈉；

2)將改性環(huán)氧琥珀酸鈉配成改性環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液，然后將改性環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液和引發(fā)劑混合，反應(yīng)得到所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉。

本發(fā)明中制備的所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉分子量的范圍具體可為750-1000。

上述的防垢劑，制備所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉的步驟1)中，所述堿液的質(zhì)量濃度可為50％～55％，具體可為50％；

所述過氧化物試劑的質(zhì)量濃度可為30％～32％，具體可為30％；

所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度可為50％～55％，具體可為50％；

所述馬來酸酐、所述改性劑、所述堿液、所述催化劑和所述過氧化物試劑的質(zhì)量比可為19.6～19.8：16.0～16.2：7.5～8.0：0.02～0.025：33.3～34.5，具體可為19.6：16.0；7.5：0.02：33.3；

步驟2)中，所述改性環(huán)氧琥珀酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度可為50％～55％，具體可為50％；

所述引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為2.4％～2.8％，具體可為2.5％；

所述改性環(huán)氧琥珀酸水鈉溶液與所述引發(fā)劑的質(zhì)量比可為50～55：1.0～1.5，具體可為50：1。

上述的防垢劑，制備所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉的步驟1)中，在升溫至溫度Ⅰ可為50～55℃條件下，具體可為55℃，反應(yīng)時(shí)間可為2.5～3.0h，具體可為2.5h；

在升溫至溫度Ⅱ可為70～75℃條件下，具體可為70℃，反應(yīng)時(shí)間可為1.2～1.5h，具體可為1.5h；

用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值可為5～7，具體可在40min內(nèi)將氫氧化鈉溶液緩慢滴加，進(jìn)行調(diào)節(jié)溶液的pH值；

步驟2)中，所述反應(yīng)的溫度可為88～92℃，具體可為90℃，時(shí)間可為1.8～2.0h，具體可為2.0h。

上述的防垢劑，所述改性劑可為三氧化硫；

所述溶劑可為蒸餾水；

所述堿液可為氫氧化鈉水溶液；

所述催化劑可為鎢酸鈉；

所述過氧化物試劑可為過氧化氫水溶液；

所述引發(fā)劑可為氫氧化鈣。

上述的防垢劑，制備所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉的步驟1)中還包括反應(yīng)結(jié)束后加入丙酮沉淀所述改性環(huán)氧琥珀酸鈉，然后過濾固體得到所述改性環(huán)氧琥珀酸鈉，并將其干燥的步驟；

步驟2)中還包括反應(yīng)結(jié)束后加入乙醇沉淀所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉，然后過濾固體得到所述改性聚環(huán)氧琥珀酸鈉，并將其干燥的步驟。

上述的防垢劑，所述有機(jī)膦酸鹽的結(jié)構(gòu)式為式Ⅰ，

(HO)₂-PO-(R₁)_x-N-(R₂-PO-(OH)₂)₂

式Ⅰ