油井用固体除垢酸棒

摘要

本发明公开了一种油井用固体除垢酸棒，其组成包括主体酸，胶结剂，加重剂，防吸水剂；所述主体酸包括：固体酸、渗透剂、缓蚀剂、清洗剂。解决了现有油井用除垢剂强酸的强腐蚀性、强刺激性和生产使用不方便等缺陷；该固体除垢酸棒与常规除垢剂相比，具有强溶解性及弱酸性等优点，能够有效除垢，且不会对管柱、胶筒产生腐蚀。

权利要求

1.一种油井用固体除垢酸棒，其组成包括主体酸，胶结剂，加重剂，防吸水剂；所述主体酸包括：固体酸、渗透剂、缓蚀剂、清洗剂；所述固体酸包括氨基磺酸、硝酸粉末、乙二胺四乙酸；上述固体除垢酸棒组成中胶结剂采用羧甲基纤维素钠，加重剂采用溴化锌，防吸水剂采用阳离子聚丙烯酰胺，渗透剂采用聚合度为30的平平加，缓蚀剂采用硫脲，清洗剂采用十二烷基苯磺酸钠；所述油井用固体除垢酸棒各组分的含量按照重量百分比分别为：固体酸为 88.4％，羧甲基纤维素钠为0.2%，溴化锌为4%，阳离子聚丙烯酰胺为0.2%，聚合度为30的平平加为3.6%，硫脲为1.8%，十二烷基苯磺酸钠为1.8%；其中88.4％的固体酸中氨基磺酸为33%，硝酸粉末为25%，乙二胺四乙酸为30.4%。

2.权利要求1所述的油井用固体除垢酸棒的制备方法，其步骤为：

（1）、首先制备主体酸部分：

按照配方，分别称取氨基磺酸粉末、硝酸粉末、乙二胺四乙酸粉末、聚合度为30的平平加、硫脲粉末及十二烷基苯磺酸钠粉末，然后将上述组分混合在一起并搅拌均匀；

（2）、制备酸棒：

按照配方，分别称取羧甲基纤维素钠、溴化锌及阳离子聚丙烯酰胺，然后将上述组分加入到步骤（1）制备的主体酸中，搅拌均匀后放入压力机中进行压制成型。

说明书

油井用固体除垢酸棒

技术领域

[0001] 本发明涉及的是油井用除垢剂，具体的是一种主成分为酸的除垢剂。

背景技术

[0002] 油田水的结垢类似原油的结蜡，是油田生产中不可避免地要遇到的问题。随着油田产水的增加，结垢问题变得越来越突出。

[0003] 在油田中最常见的垢是碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢和硫酸钡垢。结垢给生产带来许多危害，如在地层结垢会引起注水压力升高和油井产液量减少，在管线结垢会引起堵塞和局部腐蚀问题。

[0004] 常规除垢剂的研制成功很好的解决了油井除垢的需求，但在应用过程中还存在强酸的强腐蚀性、强刺激性和生产使用不方便等缺陷。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种油井用固体除垢酸棒，避免了常规除垢剂存在的不足，能够有效除垢，且不会对管柱、胶筒进行腐蚀。

[0006] 本发明提供的一种油井用固体除垢酸棒，其组成包括主体酸，胶结剂，加重剂，防吸水剂；所述主体酸包括：固体酸、渗透剂、缓蚀剂、清洗剂。

[0007] 上述固体除垢酸棒组成中胶结剂采用羧甲基纤维素钠(CMC)，加重剂采用溴化锌ZnBr2，防吸水剂采用阳离子聚丙烯酰胺，固体酸包括氨基磺酸、硝酸粉末、乙二胺四乙酸(EDTA)，渗透剂采用聚合度为30的平平加，缓蚀剂采用硫脲，清洗剂采用十二烷基苯磺酸钠。

[0008] 所述油井用固体除垢酸棒各组分的含量按照重量百分比分别为：固体酸为88.4％，硫脲为1.8％，十二烷基苯磺酸钠为1.8％，聚合度为30的平平加为3.6％，羧甲基纤维素钠为0.2％，溴化锌为4％，阳离子聚丙烯酰胺为0.2％；其中88.4％的固体酸中氨基磺酸为33％，硝酸粉末为25％，乙二胺四乙酸为30.4％。

[0009] 上述油井用固体除垢酸棒的制备方法：

[0010] 1、首先制备主体酸部分：

[0011] 按照配方，分别称取氨基磺酸粉末、硝酸粉末、乙二胺四乙酸粉末、聚合度为30的平平加、硫脲粉末及十二烷基苯磺酸钠粉末，然后将上述组分混合在一起并搅拌均匀；

[0012] 2、制备酸棒：

[0013] 按照配方，分别称取羧甲基纤维素钠、溴化锌及阳离子聚丙烯酰胺，然后将上述组分加入到步骤1制备的主体酸中，搅拌均匀后放入压力机中进行压制成型。

[0014] 本发明的油井用固体除垢酸棒与常规除垢剂相比，克服了强酸的强腐蚀性、强刺激性和生产使用不方便等缺点，保持了其强溶解性、弱酸性等优点，使其能够有效除垢，且不与管柱、胶筒发生腐蚀。本发明的固体除垢酸棒存放期大于150天，能够满足现场投放器带压投放，解除遇阻成功率80％以上。

具体实施方式

[0015] 实施例1

[0016] 油井用固体除垢酸棒的制备：

[0017] 油井用固体除垢酸棒，其组成包括主体酸，胶结剂，加重剂，防吸水剂；所述主体酸包括：

[0018] 氨基磺酸、硝酸粉末、乙二胺四乙酸(EDTA)、渗透剂、缓蚀剂、清洗剂。

[0019] 所述胶结剂采用羧甲基纤维素钠(CMC)，加重剂采用溴化锌ZnBr2，防吸水剂采用阳离子聚丙烯酰胺，渗透剂采用聚合度为30的平平加，缓蚀剂采用硫脲，清洗剂采用十二烷基苯磺酸钠。

[0020] 所述油井用固体除垢酸棒的组成按照重量百分比分别为：固体酸为88.4％，硫脲为1.8％，十二烷基苯磺酸钠为1.8％，聚合度为30的平平加为3.6％，羧甲基纤维素钠为0.2％，溴化锌为4％，阳离子聚丙烯酰胺为0.2％；其中88.4％的固体酸中氨基磺酸33％，硝酸粉末25％，乙二胺四乙酸30.4％。

[0021] 上述油井用固体除垢酸棒的制备方法：

[0022] 1、首先制备主体酸部分：

[0023] 按照配方，分别称取氨基磺酸粉末、硝酸粉末、乙二胺四乙酸粉末、聚合度为30的平平加、硫脲粉末及十二烷基苯磺酸钠粉末，然后将上述组分混合在一起，并搅拌均匀；

[0024] 2、制备酸棒：

[0025] 按照配方，分别称取羧甲基纤维素钠、溴化锌及阳离子聚丙烯酰胺，然后将上述组分加入到步骤1制备的主体酸中，搅拌均匀后放入压力机中进行压制，酸棒成型长度为300mm，直径为40mm。

[0026] 实施例2：反应温度对除垢效率的影响

[0027] 选择实施例1所制备的固体除垢酸棒，考察在不同的温度下，固体除垢酸棒对碳酸钙垢和硫酸钙垢的除垢效率，反应时间为24h。本实施例的固体除垢酸棒的测试结果如下表1：

[0028] 表1不同温度下固体除垢酸棒的溶解量

[0029]反应温度，℃ 碳酸钙垢除垢效率，％ 硫酸钙垢除垢效率，％
25 72.1 45.9
40 81.3 68.4
50 86.2 81..9
60 88.9 85.2
70 89.7 88.1

[0030] 由表中可见，随反应温度的增加，除垢效率增大，温度越高，碳酸钙垢的除垢效率增大，对于硫酸钙垢，由于其溶解性差，其垢的溶解能力小于碳酸钙垢，除垢效率也低于碳酸钙垢。

[0031] 实施例2：反应时间对除垢酸棒溶垢能力的影响

[0032] 选择实施例1所制备的固体除垢酸棒，模拟垢在50℃下进行不同溶解时间的溶垢率测定，考察除垢酸棒的除垢效率。本实施例的油井固体除垢酸棒的测试结果如下表2：

[0033] 表2不同反应时间固体除垢酸棒的溶垢率

[0034]反应时间，h 碳酸钙垢除垢效率，％ 硫酸钙垢除垢效率，％
5 52.9 51.9
10 61.6 63.1

[0035]15 71.9 61.8
20 75.8 70.1
24 81.9 71.9
36 84.2 74.6
48 85.1 81.7

[0036] 由实验结果看出：固体除垢酸棒溶垢率随时间增加而增大，初期反应速度较快，特别是CaS04垢反应很快，在5h左右溶垢率达到了50％以上；15h后基本达到平衡，溶垢率几乎不再增加。这是由于此络合反应属快反应，随反应进行，络合剂量很快降低以致全部消耗，而不再有溶垢能力，所以除垢浸泡48h就足够了。

[0037] 实施例3：固体除垢酸棒与其它处理剂的配伍性

[0038] 在处理油田污水中，除了除垢剂外，还含有很多的油田助剂，如破乳剂、缓蚀剂、杀菌剂等，选择油田常用的杀菌剂TQ-1、缓蚀除垢剂ATMP、粘土稳定剂FL及絮凝剂PC与实施例1所制备的固体除垢酸棒进行配伍性实验。除垢率为碳酸盐的除垢率，杀菌率按照石油天然气行业标准SY/T5890-93规定的方法测试，缓蚀率按照石油天然气行业标准SY/T5273-91规定的方法测试。本实施例的固体除垢酸棒的测试结果如表3所示。

[0039] 表3固体除垢酸棒与其它处理剂的配伍性

[0040]

[0041] 由表中可见，加入其它处理剂后，除垢酸棒的除垢率基本不变，其它处理剂的各种性能也未发生变化，因此，除垢酸棒与絮凝剂PC、杀菌剂TQ-1、缓蚀除垢剂ATMP和粘土稳定剂FL具有良好的配伍性。

[0042] 实施例4：固体除垢酸棒现场试验评价

[0043] 固体除垢酸棒的加工：根据确定出的除垢剂的配方，加工成固体酸棒，规格为φ40mm×300mm。包装好运至井场。

[0044] 在现场，关闭来水闸门和生产闸门，放空后装投放器。关闭投放器的上下两个阀门，打开生产阀门，完全打开后，缓慢打开投放器的下阀门，当投放器内完全充满后，关闭投放器下阀门；打开放压阀进行放压，然后打开投放器上阀门，投入固体酸棒5根，关闭投放器上阀门和放压阀，打开投放器下阀门将固体酸棒投入井内；酸棒在重力作用下在管柱内下落，循环此过程按设计酸量加入固体酸棒。投放完毕后，关闭井口闸门，使管柱内水垢完全与酸液反应。反应72h后反洗井，把井内酸溶液及不溶性垢渣从井筒内洗出。开井正常注水，进行测试作业。本实施例的固井固体除垢酸棒的测试结果如下表4所示。

[0045] 表4现场固体酸处理垢阻试验情况

[0046]序号 井号 处理结果 序号 井号 处理结果
1 升26-18 处理成功 9 芳20-斜55 处理成功
2 升32-30 处理成功 10 芳23-52 处理成功
3 永89-98 未处理成功 11 升40-040 处理成功
4 永42-88 未处理成功 12 芳110-126 处理成功
5 芳10-62 处理成功 13 肇52-40 处理成功
6 芳26-斜52 处理成功 14 肇194-124 处理成功
7 芳12-斜64 处理成功 15 升76-42 处理成功
8 芳18-斜57 处理成功 16 升36-16 处理成功

[0047] 现场试验16口井，均为管柱底部配水器测试遇阻，洗井处理无效。投入固体酸棒，关井3天溶垢后反洗井，再次测试，其中14口井成功解阻，避免了重配作业，解除遇阻成功