基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括：(a)按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺，按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為4∶6～8∶2；(b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應容器中，添加溶劑溶解后，加入催化劑；(c)攪拌讓其充分混合均勻；(d)置于水浴中，在一定溫度下反應一段時間后，得到反應產物混合物；(e)將反應產物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標產品。本發明能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應過程中的單體配比，從而提高了目標產物的防垢性能。
【專利說明】基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝。
【背景技術】
[0002]在油氣田開發過程中，油氣藏中的流體(油、氣和水)從地層中流出，經井筒、井口到地面集輸系統，由于溫度、壓力等條件的變化及水的熱力學不穩定性和化學不相容性，導致油氣水平衡狀態遭到破壞。往往造成注水地層、油套管、井下、地面設備及集輸系統出現結垢。結垢對油井的正常生產有較大的影響，當垢沉積在井筒、油管、抽油泵、注水系統、集輸系統、加熱系統等設備上時，會造成設備不能正常運轉，傳熱效率降低，導致生產能力下降，而且結垢還會引起設備和管線的腐蝕，給油田造成嚴重的經濟損失。
[0003]現有防垢劑主要有氨基多羧酸鹽類、有機多元膦酸類以及有機聚合物三大類。氨基多羧酸鹽類螯合穩定常數大，能用于較高溫度，但用量大，成本高；有機多元膦酸對硫酸鋇、硫酸鍶無防垢效果；而大多使用的是有機聚合物防垢劑，多使用單體與馬來酸酐、丙烯酸共聚以期待提高防垢率，但由于沒有從根本上改變聚合物結構，達不到預期的防垢效果。
[0004]在原油的開采過程中，結垢是一種普遍存在的現象，同時結垢是油田水水質控制中遇到的最嚴重的問題之一。結垢對油井的正常生產有較大的影響，垢沉積在地層會堵塞地層孔隙、裂縫，造成滲透率降低，使原油產量下降，嚴重時甚至造成油井停產，對滲透率較低的油層影響更甚；當垢沉積在井筒、油管、抽油泵、注水系統、集輸系統、加熱系統等設備上時，會造成設備不能正常運轉，傳熱效率降低，導致生產能力下降，而且結垢還會引起設備和管線的腐蝕，給油田 造成嚴重的經濟損失。
[0005]油田最常見的垢型有方解石碳酸鈣(CaC03)、石膏二水硫酸鈣、硬石膏硫酸鈣(CaS04)、巖鹽(NaCl)、重晶石硫酸鋇(BaS04)和天青石硫酸鍶(SrS04)。而微量的硫酸鍶往往存在于大量的硫酸鋇中，很難把它們分開。
[0006]結垢的主要原因是由于壓力或溫度改變，蒸發、或兩種不相配伍的水互相混合，使原來以離子狀態存在于水溶液中的無機鹽(CaC03、CaS04或BaS04)達到過飽和狀態，超過了他們的溶解度而結晶出來成垢。結垢過程是一定濃度的成垢離子在一定的物理化學條件(如壓力、溫度)和設備表面狀況下結晶與聚集的過程。平衡狀態遭破壞是導致結垢的根本原因。
[0007]針對油田的各種結垢狀況，有兩類解決的辦法:一是除垢；二是防垢。除垢是一種補救措施，除垢時，它已經產生了減產和設備的腐蝕，造成了較大的經濟損失，因此，防止垢的生成才是一種好的措施。在防垢的方法中，用化學劑防垢是人們公認的最簡單、有效、方便、經濟的方法。因此各油田都針對各自的區塊特點研究適應不同條件的化學防垢劑。而研制高效的防垢劑就更是各個油田普遍追求的共同目標。
[0008]在合成二元共聚防垢劑的過程中，螯合性基團單體和丙烯酰胺配比不同，聚合物大分子鏈中各基團所占比例不同，聚合物防垢性能不同。對防垢劑而言，只有當大分子鏈中各基團的比例適當時，聚合物才有良好的防垢效果。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，該合成工藝能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應過程中的單體配t匕，從而提高了目標產物的防垢性能。
[0010]本發明的目的通過下述技術方案實現:一種基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括以下步驟:
[0011](a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為4: 6~8: 2 ；
[0012](b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應容器中，然后添加溶劑溶解后，加入催化劑；
[0013](C)攪拌讓其充分混合均勻；
[0014](d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應一段時間后，得到反應產物混合物；
[0015](e)將反應產物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標廣品。
[0016]所述反應容器為燒杯。
[0017]所述步驟(e)中，通過分子篩進行過濾處理。
[0018]所述步驟(e)中，通過旋轉蒸發器進行減壓蒸餾。
[0019]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為5: 5。
[0020]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為6: 4。
[0021]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為7: 3。
[0022]綜上所述，本發明的有益效果是:能成功合成出二元共聚防垢劑，且合成出的二元共聚防垢劑的性能優良，合成步驟簡單，合成成本低，且通過控制反應過程中的單體配比，從而提高了目標產物的防垢性能。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。
[0024]實施例:
[0025]本發明涉及的一種基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，包括以下步驟:
[0026](a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為4: 6~8: 2 ；
[0027](b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應容器中，然后添加溶劑溶解后，加入催化劑；
[0028](C)攪拌讓其充分混合均勻；
[0029](d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應一段時間后，得到反應產物混合物；
[0030](e)將反應產物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標廣品。
[0031]所述反應容器為燒杯。
[0032]所述步驟(e)中，通過分子篩進行過濾處理。
[0033]所述步驟(e)中，通過旋轉蒸發器進行減壓蒸餾。
[0034]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為5: 5。
[0035]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為6: 4。
[0036]且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為7: 3。
[0037]螯合性基團單體和丙烯酰胺配比不同，聚合物大分子鏈中各基團所占比例不同，聚合物防垢性能不同。對防垢劑而言，只有當大分子鏈中各基團的比例適當時，聚合物才有良好的防垢效果。
[0038]固定引發劑用量為單體質量的0.5%、水與單體的質量比為2: 1，pH = 7.0時，改變單體配比，于75°C下反應5h得到共聚物防垢劑，考察不同單體配比對BaS04、SrS04垢
的防垢率影響，結果見下表所示:
[0039]
【權利要求】
1.基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，包括以下步驟: (a)首先，按照一定比例制備螯合性基團單體和丙烯酰胺，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為4: 6~8: 2; (b)將螯合性基團單體和丙烯酰胺加入到反應容器中，然后添加溶劑溶解后，加入催化劑； (c)攪拌讓其充分混合均勻； (d)將其置于水浴中，在一定溫度下反應一段時間后，得到反應產物混合物； (e)將反應產物混合物冷卻，并作過濾處理，將過濾后液體減壓蒸餾，分離后即得目標女口廣叩ο
2.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述反應容器為燒杯。
3.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，通過分子篩進行過濾處理。
4.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，通過旋轉蒸發器進行減壓蒸餾。
5.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為5: 5。
6.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為6: 4。
7.根據權利要求1所述的基于控制單體配比的二元共聚防垢劑的合成工藝，其特征在于，且按照摩爾比計，所述螯合性基團單體和丙烯酰胺的摩爾比為7: 3。
【文檔編號】C08F220/56GK103804574SQ201210480198
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優先權日:2012年11月13日
【發明者】余婧 申請人:余婧