一种非氧化性聚合物裂解剂的制作方法

本发明涉及裂解剂技术领域，尤其涉及一种非氧化性聚合物裂解剂。

背景技术：

我国大部分油田都采用注水开发，通过注水井合理运用三次采油方式(包括碱驱、表面活性驱、聚合物驱、碱剂-表面活性剂-聚合物驱等)作为油井增产增注的有效措施，其中聚合物驱占据了主要地位，在各油田被广泛应用。在聚合物驱中聚丙烯酰胺作为一种水溶性线型高分子聚合物被大面积应用。

随着油田的逐步开发，聚合物驱的不足逐渐凸显，比如聚合物堵塞的现象日益严重，造成注聚合物井注入逐渐困难甚至难以注入。主要原因归结于聚合物自身质量不够、聚合物溶液的吸附、聚合物凝胶体的形成、无机垢的出现等。其中当阴离子聚丙烯酰胺和地层中的三价铁离子等形成难以溶解的复合垢团(凝胶体)的直径超过孔隙直径时，便会堵塞裂缝，使得注聚合物井油压高、注入难。

经过多年的研究和实验，目前国内形成了有效的几类降解聚丙烯酰胺或垢团的方法与措施，譬如生物降解(微生物降解、生物制剂降解等)、物理解堵(高能气体压裂酸化解堵、超声波解堵、高压水旋转射流复合解堵等)、化学解堵(强氧化剂类解堵、表面活性剂类增注解堵、酸处理等)以及复合解堵办法等，经过多方调研，目前市面流行使用的化学解堵办法中，采用强氧化剂类解堵产品的占90％以上，其中以过氧化物、过硫化物、二氧化氯法为主流，能达到预期解堵效果。

但是，强氧化剂作为一种非安全品，具有易爆炸、腐蚀管柱等劣势，同时会增加铁离子浓度，恶化水质，无论在使用或者运输上均会存在一定的潜在危险和不可控状况。因此，亟需一种安全、有效的类似产品来进行替代。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种非氧化性聚合物裂解剂，不含氧化剂，使用和运输安全，且解堵性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种非氧化性聚合物裂解剂，以质量百分比计，包括以下组分：裂解主剂0.5～2％、裂解辅剂0.2～3％、粘土稳定剂0.5～3％、缓蚀剂0.5～3％、表面活性剂0.5～3％和余量的水；

所述裂解主剂为戊二醛、丙酮、甲醛、乙烯基乙醚、己二酸二酰肼和喹啉中的一种或多种；

所述裂解辅剂为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝基硫酸和亚硝酸银中的一种或多种。

优选的，所述粘土稳定剂为edta、氯化铵、四甲基氯化铵和十烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。

优选的，所述缓蚀剂为丙炔醇、7辛炔醇、吡啶、甲基吡啶和咪唑啉中的一种或多种。

优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、吐温60、吐温80和司盘80中的一种或多种。

本发明提供了一种非氧化性聚合物裂解剂，以质量百分比计，包括以下组分：裂解主剂0.5～2％、裂解辅剂0.2～3％、粘土稳定剂0.5～3％、缓蚀剂0.5～3％、表面活性剂0.5～3％和余量的水；所述裂解主剂为戊二醛、丙酮、甲醛、乙烯基乙醚、己二酸二酰肼和喹啉中的一种或多种；所述裂解辅剂为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝基硫酸和亚硝酸银中的一种或多种。

本发明的裂解主剂和裂解辅剂之间，在常温下并不发生反应，但在地层温度(40℃以上)条件下，会逐渐反应，产生能溶解聚合物胶团(聚丙烯酰胺类胶团)的物质，从而实现解堵。本发明所述非氧化性聚合物裂解剂不含氧化剂，更适用于目前日趋严峻的环保形势，安全无任何爆炸等风险，比较目前常用的氧化性的解堵剂更具有环保优势，并且就产品性能而言，具有解堵效果好、抗腐蚀性强的优点。

具体实施方式

本发明提供了一种非氧化性聚合物裂解剂，以质量百分比计，包括以下组分：裂解主剂0.5～2％、裂解辅剂0.2～3％、粘土稳定剂0.5～3％、缓蚀剂0.5～3％、表面活性剂0.5～3％和余量的水；

所述裂解主剂为戊二醛、丙酮、甲醛、乙烯基乙醚、己二酸二酰肼和喹啉中的一种或多种；

所述裂解辅剂为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝基硫酸和亚硝酸银中的一种或多种。

在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。

以质量百分含量计，本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括裂解主剂0.5～2％，优选为0.7～1.5％。在本发明的实施例中，具体为0.5％、1％或2％。在本发明中，所述裂解主剂为戊二醛、丙酮、甲醛、乙烯基乙醚、己二酸二酰肼和喹啉中的一种或多种。当所述裂解主剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。

以质量百分含量计，本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括裂解辅剂0.2～3％，优选为0.5～2％。在本发明的实施例中，具体为0.2％、0.5％、1％、2％或3％。在本发明中，所述裂解辅剂为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝基硫酸和亚硝酸银中的一种或多种。当所述裂解辅剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。本发明的裂解主剂和裂解辅剂之间，在常温下并不发生反应，但在地层温度条件下，会逐渐反应，产生能溶解聚合物胶团的物质，从而实现解堵。

以质量百分含量计，本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括粘土稳定剂0.5～3％，优选为1～2％。在本发明的实施例中，具体为0.5％、1％、2％或3％。在本发明中，所述粘土稳定剂优选为edta、氯化铵、四甲基氯化铵和十烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。当所述粘土稳定剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，所述黏土稳定剂的作用是减少地层粘土矿物的膨胀与运移导致的微裂缝堵塞。

以质量百分含量计，本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括缓蚀剂0.5～3％，优选为1～2％。在本发明的实施例中，具体为0.5％、1％、2％或3％。在本发明中，所述缓蚀剂优选为丙炔醇、7辛炔醇、吡啶、甲基吡啶和咪唑啉中的一种或多种。本发明对所述甲基吡啶的具体种类没有特殊要求，本领域熟知的甲基吡啶均可，在本发明的实施例中，具体为2-甲基吡啶。当所述缓蚀剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。采用本发明的缓蚀剂能最大限度的减少聚合物裂解剂对设备、油井管柱的腐蚀，保证井筒的完整性。

以质量百分含量计，本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括表面活性剂0.5～3％，优选为1～2％。在本发明的实施例中，具体为0.5％、1％、2％或3％。在本发明中，所述表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、吐温60、吐温80和司盘80中的一种或多种。当所述表面活性剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。本发明对所述脂肪醇聚氧乙烯醚的具体种类没有特殊要求，本领域熟知的脂肪醇聚氧乙烯醚均可。采用本发明的表面活性剂可以有效的防止地层微粒的运移造成的再次堵塞，保证裂解主剂与辅剂的作用完全发挥。

本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂包括余量的水。本发明对所述水没有任何特殊的要求，采用本领域熟知的能够用于制备聚合物裂解剂的水即可。

本发明对所述非氧化性聚合物裂解剂的制备方法没有特殊要求，直接将各组分混合均匀即可。

下面结合实施例对本发明提供的非氧化性聚合物裂解剂进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂0.5％、裂解辅剂0.2％、粘土稳定剂0.5％、缓蚀剂0.5％、表面活性剂0.5％和余量的水。

具体的，裂解主剂为戊二醛，裂解辅剂为亚硝酸钠，粘土稳定剂为edta，缓蚀剂为丙炔醇，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

实施例2

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂1％、裂解辅剂0.5％、粘土稳定剂1％、缓蚀剂1％、表面活性剂1％和余量的水。

具体的，裂解主剂为丙酮，裂解辅剂为亚硝酸钾，粘土稳定剂为edta，缓蚀剂为7辛炔醇，表面活性剂为aeo-9。

实施例3

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂1％、裂解辅剂1％、粘土稳定剂1％、缓蚀剂2％、表面活性剂2％和余量的水。

具体的，裂解主剂为乙烯基乙醚，裂解辅剂为亚硝酸钠，粘土稳定剂为nh4cl，缓蚀剂为2-甲基吡啶，表面活性剂为吐温60。

实施例4

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂2％、裂解辅剂2％、粘土稳定剂2％、缓蚀剂2％、表面活性剂3％和余量的水。

具体的，裂解主剂为己二酸二酰肼，裂解辅剂为亚硝基硫酸，粘土稳定剂为四甲基氯化铵，缓蚀剂为咪唑啉，表面活性剂为吐温80。

实施例5

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂2％、裂解辅剂3％、粘土稳定剂3％、缓蚀剂3％、表面活性剂3％和余量的水。

具体的，裂解主剂为喹啉，裂解辅剂为亚硝酸银，粘土稳定剂为edta，缓蚀剂为吡啶，表面活性剂为吐温60。

实施例6

一种非氧化性聚合物裂解剂，按质量百分比计，包括以下成分：裂解主剂2％、裂解辅剂3％、粘土稳定剂3％、缓蚀剂3％、表面活性剂3％和余量的水。

具体的，裂解主剂为甲醇，裂解辅剂为亚硝酸钠，粘土稳定剂为edta，缓蚀剂为丙炔醇，表面活性剂为司盘80。

性能测试

本发明采用室内模拟测试方法对实施例1～6制备的非氧化性聚合物裂解剂和市售的解堵剂商品样品1(过氧乙酸，购买渠道：具有相关危险化学品经营资质厂家购买)和样品2(高锰酸钾，购买渠道：具有相关危险化学品经营资质厂家购买)分别进行复合垢溶蚀速率的测定。

试剂：注聚井在用聚丙烯酰胺、fecl3(化学纯)、去离子水。

本发明所述室内测试方法的具体步骤如下：

1)溶液配制

a)聚丙烯酰胺水溶液配制

称取500g去离子水置于搅拌器下，将搅拌器的转速调至(300±20)r/min，使水形成漩涡，准确称取0.875g聚丙烯酰胺固体，缓慢而均匀地撒入漩涡壁中，待聚丙烯酰胺全部溶解后，(100±5)r/min搅拌20min，配制成质量浓度为0.175％的溶液，过夜备用。

b)氯化铁溶液配制

准确称取0.500g氯化铁及99.5g去离子水于烧杯中，搅拌至固体完全溶解，配制成0.5％氯化铁溶液。

2)复合垢制备

a)称取25g聚丙烯酰胺水溶液及25g氯化铁溶液(均准确至0.1g)，于100ml烧杯中，静置5min。

b)用玻璃棒搅拌烧杯内溶液30次，静置1h后，用镊子取出溶液内团状絮状物，于表面皿内，静置10min。

c)用镊子将表面皿内的泡状物体挑破，用滤纸吸取表面皿内多余的水分后放入40℃烘箱烘干1个小时，表面皿内剩余的絮状物即为一份复合垢。

d)重复c)步骤，取得8份复合垢，编号01-08。

3)实验方法与结果

取50g裂解剂倒入100ml烧杯中，加入一份复合垢，置于50℃的恒温水浴锅内反应，观察记录复合垢完全消失的时间，并计算出溶蚀速率，公式如下：

v＝m/t×1000

v：溶蚀速率，mg/min；

m：复合垢质量，g；

t：复合垢溶蚀完全花费时间，min。

表1本发明非氧化性聚合物裂解剂和市售裂解剂的性能对比

由表1可知，本发明实施例1～6制备的非氧化性聚合物解堵剂较市售产品可以高出约5～10％的溶蚀速率。

此外，在对垢类胶团具有更高的溶蚀率的优点上，更具有成本低、非氧化性、高安全性的优点，在仓储、运输、使用时极大的降低了安全系数，保障了相关人员的安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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