一种螯合型解堵剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种螯合型解堵剂及其制备方法与应用。

背景技术：

随着全球经济的飞速增长，石油资源的依赖性日趋严重，虽然科研工作者在其他能量来源，如太阳能、风能、核能等领域进行了系统的研究并取得了可喜的成绩，但目前全世界90％的运输所需能量依旧需要依靠石油获取，石油下游产业链在全行业仍具有不可替代的作用。

由于保护意识的缺乏和人类的过分开采，全球石油资源储量已越来越少，随着世界能源供应日趋紧张，如何提高原油采收率，在低成本和保护地层的前提下得到最高的经济效益是目前油田行业面临的紧迫问题。

石油开采是一个非常复杂的过程，不管是物理采油还是化学采油，或者其他方法，石油开采所面临的固相沉积现象严重影响了石油工业的发展，尤其是近年来，稠油的大量开采，稠油井堵塞尤其严重，虽然任何一口油井的堵塞或伤害都不是单一的、简单的，油井的解堵也不能仅仅只考虑原油的降粘，除考虑对原油的溶解、分散外，还要从多方面进行解堵。

目前酸化是油井解堵的常用技术，但酸化解堵适合井筒附近范围部分无机物对储层造成的伤害，不适合深部解堵，而且对于胶质、沥青质及聚合物等有机物的解堵效果不明显。而且随着环保的要求越来越高，常规酸化解堵后排出的大量残酸后期处理困难，现场必需进行酸中和处理，同时酸化返排液不能进入生产流程而增加了排放处理的要求。而且，常规酸由于酸浓度高易引起管线设备的腐蚀在生产后产生铁沉淀的伤害。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种螯合型的解堵剂，该解堵剂是一种兼具渗透、剥离、配位、分散、活性增效、润湿反转等多种功能的化合物组合物。能与多种金属阳离子以稳定共价键结合，形成水溶性配合物，针对油层中最易结垢的钙、镁、铁等离子进行配位和清除。

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：

一种螯合型解堵剂，其特征在于由以下重量百分比的化合物组成：

阻垢剂：双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸重量百分数5%-30%；

阻垢剂：聚天冬氨酸重量百分数0%-20%；

螯合剂：亚氨基二琥珀酸四钠重量百分数5%-25%；

螯合剂：乙二胺四乙酸四钠重量百分数0%-5%；

活性增效剂：聚季铵盐-37重量百分数1%-5%；

分散剂：聚丙烯酰胺重量百分数1%-5%；

余量是水。

所述螯合型解堵剂，优选重量百分比组成如下：其中所述的阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的重量百分数为10%-20%；所述的阻垢剂聚天冬氨酸的重量百分数为5%-10%；所述的螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠的重量百分数为10%-15%；所述的螯合剂乙二胺四乙酸四钠的重量百分数为2%-4%；所述的活性增效剂聚季铵盐-37的重量百分数为1%-3%；所述的分散剂聚丙烯酰胺的重量百分数为1%-3%。

本发明进一步公开了螯合型解堵剂的制备方法：其特征在于：在反应釜中加入计算量的水，加热至40-50℃，首先称取计算量的分散剂聚丙烯酰胺加入其中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠、螯合剂乙二胺四乙酸四钠加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸、聚天冬氨酸加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。

本发明更进一步公开了螯合型解堵剂在有效清除地层中各类难溶垢方面的应用；所述的地层中各类难溶垢指的是针对油层中最易结垢的钙、镁、铁离子进行配位和清除。

例如无机垢污染。所述的无机垢污染指的是无机钙镁垢、铁和亚铁类垢。同时有效降低油水界面张力、增加原油流动性，消除水锁，达到提高油井生产能力的作用。

本发明更加详细的描述如下：

本发明所述的螯合型解堵剂是一种多功能化合物组合物，其主要成分包括如下：

阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的重量百分数为5%-30%，阻垢剂聚天冬氨酸的重量百分数为0%-20%，螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠的重量百分数为5%-25%，螯合剂乙二胺四乙酸四钠的重量百分数为0%-5%，活性增效剂聚季铵盐-37的重量百分数为1%-5%，分散剂聚丙烯酰胺的重量百分数为1%-5%，余量是水。

本发明进一步公开了螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入计算量的水，加热至40-50℃，首先称取计算量的分散剂聚丙烯酰胺加入其中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠、螯合剂乙二胺四乙酸四钠加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸、聚天冬氨酸加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。

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为5%-30%，优选的重量百分数为10%-20%；

阻垢剂聚天冬氨酸的重量百分数为0%-20%，优选的重量百分数为5%-10%；

螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠的重量百分数为5%-25%，优选的重量百分数为10%-15%；

螯合剂乙二胺四乙酸四钠的重量百分数为0%-5%，优选的重量百分数为2%-4%；

活性增效剂聚季铵盐-37的重量百分数为1%-5%，优选的重量百分数为1%-3%；

分散剂聚丙烯酰胺的重量百分数为1%-5%，优选的重量百分数为1%-3%。

本发明制备的螯合型解堵剂出厂所要求的指标如下：所述螯合型解堵剂总固含量≥12%，外观澄清透明，无异味，无沉淀。

本发明更进一步公开了螯合型解堵剂在有效清除地层中各类难溶垢方面的应用。所述的地层中各类难溶垢指的是针对油层中最易结垢的钙、镁、铁离子进行配位和清除。实验结果显示

室内评价以绥中垢样为例，其主要垢样元素组成以ca为主，其次含有少量ba、sr、mg、fe等，在不同条件下溶解率数据如下：

本发明所述的螯合型解堵剂安全环保，无毒不刺激、不燃不爆，不腐蚀设备，不伤害人员，易降解，不污染环境。

本发明所述的螯合型解堵剂高效且长效，在液体中以共价配合物形态存在，其晶格发生畸变，电荷无法形成；能够高效清除地层中各类难溶垢，如碳酸钙、碳酸镁、铁锈、硫酸钙等，溶垢率远高于常规解堵剂溶垢率；能溶解常规酸及常规钙镁垢螯合剂不能溶解的硫酸钙垢；对硬垢的分散能力极佳；反应温和、深层穿透。阻垢效应及低浓度效应，大大提高产品的长效持续性。

本发明所述的螯合型解堵剂施工方便，工艺简单，无需特殊注入设备；反应结束直接进流程，无需返排，节省人力、物力。

本发明所述的螯合型解堵剂无副作用，常规螯合剂溶解碳酸钙易形成的复沉淀，配位解堵剂无反应副产物；返排液不冲击流程，不影响原油破乳脱水。

本发明主要解决了常规酸化解堵后排出的大量残酸后期处理困难和返排液不能进入生产流程而增加了排放处理的要求的难题，重点考察了螯合型解堵剂对垢样溶解量及使用量的问题，其主要难点在于如何在低使用量条件下提高对硬垢的溶解率。

具体实施方案

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

本发明所用原料双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸、聚天冬氨酸、亚氨基二琥珀酸四钠、乙二胺四乙酸四钠、聚季铵盐-37、聚丙烯酰胺及试剂等均有市售。本发明以配置1000克代表的螯合型解堵剂为例，配置好解堵剂以后测试其相关理化指标和性能指标。

实施例1

该实施例1螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入880克的水，加热至50℃，首先称取10克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠50克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠0克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸50克、聚天冬氨酸0克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量10克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为12%。

实施例2

该实施例2螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入100克的水，加热至50℃，首先称取50克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠250克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠50克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸300克、聚天冬氨酸200克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量50克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为90%。

实施例3

该实施例3螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入710克的水，加热至50℃，首先称取10克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠100克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠20克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸100克、聚天冬氨酸50克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量10克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为29%。

实施例4

该实施例4螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入450克的水，加热至50℃，首先称取30克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠150克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠40克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸200克、聚天冬氨酸100克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量30克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为55%。

实施例5

该实施例5螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入440克的水，加热至50℃，首先称取50克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠250克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠0克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸50克、聚天冬氨酸200克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量10克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为56%。

实施例6

该实施例6螯合型解堵剂配制方法如下：在反应釜中加入540克的水，加热至50℃，首先称取10克的分散剂聚丙烯酰胺加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠50克、螯合剂乙二胺四乙酸四钠50克加入反应釜中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，将阻垢剂双-1,6-亚己基三胺五亚甲基膦酸300克、聚天冬氨酸0克加入反应釜中，持续搅拌均匀，最后加入活性增效剂聚季铵盐-37质量50克，持续高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为46%。

实施例7

以实施例1所述螯合型阻垢剂为药剂，绥中垢样为实验样，进行油层中最易结垢的钙、镁、铁离子进行配位和清除的对比试验，与传统酸化阻垢剂（盐酸/氢氟酸体系）对比，两种药剂的使用浓度均为15%，结果如表：

通过对比实验看出，本发明所述的螯合型阻垢剂相较于常规传统酸化阻垢剂具有明显优势，显著提高了难溶性垢的溶解效果。

表1具体实施例解堵剂的理化指标及性能测试统计表

*参考标准：sy/t5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》。

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