[發明專利]一種油田無磷防垢劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110310880.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113023909B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 陸原;劉言霞;張妙瑋;張勇;程艷;張國欣;胡廷;王永軍;蘆義鵬
• 申請（專利權）人: 中海油（天津）油田化工有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C02F5/12
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開了一種油田無磷防垢劑及其制備方法，本產品通過引入多種磺酸基團等手段，控制產品分子量，并通過在分子中引入醇胺基團，不僅可以達到調節pH值的目的，同時不降低防垢效果，而且因為醇胺基團能與水形成氫鍵，從而又可以大大提高產品的抗凍性。海上油田混合注水和生產水，相比目前在用的各種無磷防垢劑，具有更高效的防垢效果，更好的穩定性和抗凍性。

技術領域

本發明屬于化學防垢技術領域，涉及一種防垢劑，尤其涉及一種油田無磷防垢劑及其制備方法。

背景技術

目前在海上油田應用較好的無磷防垢劑主要是聚丙烯酸鈉及一些多元共聚物。在冬季，聚丙烯酸鈉類防垢劑在海上平臺儲罐存放過程中，會不斷析出，導致藥劑出現不可逆的變化而失效，或者形成水凝膠，經常造成嚴重的堵塞；而多元共聚物類防垢劑由于其酸性極強，容易造成管線腐蝕，因此應用前通常需要用堿中和到弱酸性或堿性使用，中和后，不僅防垢效果出現明顯下降，同時在冬季，其在海上平臺儲罐中也會不斷析出白色聚合酸鹽等固體，從而堵塞加注設備和管線。這些問題不管如何補充防凍液也解決不了，給海上平臺實際應用造成了許多麻煩。平臺空間有限，不可能設置一套暖房設施，因此還是需要從根本上解決藥劑的變質和析出等問題。本發明通過引入多種磺酸基團等手段，控制產品分子量，并通過在分子中引入醇胺基團，不僅可以達到調節pH值的目的，同時不降低防垢效果，而且因為醇胺基團能與水形成氫鍵，從而又可以大大提高產品的抗凍性。

發明內容

本發明目的是開發出一種油田無磷防垢劑，該無磷防垢劑能有效緩解油田結垢，防止冬季析出和變質。具有加藥量小，防垢效果好，防垢率高、抗凍、穩定和適用范圍廣等特點。

本發明所提供的一種油田無磷防垢劑，其特征在于，通過下述步驟制得：

步驟一、在反應容器中加入摩爾比為3:1-6:1的2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯基磺酸，以及二者總質量十倍的蒸餾水，開啟攪拌并持續通氮氣；

步驟二、將反應容器中2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯基磺酸總質量3-6倍的丙烯酸(AA)、單體總質量10％-35％的過硫酸鹽配成的10％質量濃度的水溶液，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯基磺酸總質量3-6倍的有機醇胺分別承裝于三個高位滴液槽內；

步驟三、反應容器中通氮氣時間大于15分鐘后，向其中加入反應容器中2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯基磺酸總質量50％-85％的亞硫酸氫鹽；

步驟四、開始升溫，溫度達到25℃以上后，同時滴加步驟二中配置的丙烯酸和過硫酸鹽，控制溫度不超過90℃；

步驟五、滴加完后，繼續控制溫度不超過90℃，開始緩慢滴加步驟二中配置的有機醇胺；

步驟六、滴加完后，停止通氮氣，控制溫度75-90℃，反應2-4小時，即制得抗凍型無磷防垢劑。

在上述技術方案中，所述的有機醇胺為單乙醇胺、甲基乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或兩種的混合物。

在上述技術方案中，所述的烯基磺酸為乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、丙烯基磺酸和丁烯基磺酸中的一種或兩種的混合物。

在上述技術方案中，所述的過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀。

在上述技術方案中，所述的亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫銨或亞硫酸氫鈉。

本發明所提供的一種油田無磷防垢劑的制備方法，按照下述步驟進行：

步驟一、在反應容器中加入摩爾比為3:1-6:1的2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和烯基磺酸，以及二者總質量十倍的蒸餾水，開啟攪拌并持續通氮氣；