本發(fā)明屬于可跟蹤阻垢劑，涉及光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，本發(fā)明還涉及該阻垢劑的制備方法。

背景技術：

1、隨著二次、三次采油采氣技術的不斷推進，含水率不斷上升，同時，注水采油、采氣技術也廣泛應用，由于水質之間的不配伍性及水質在流動過程中熱力學的變化等因素影響，均易導致結垢的發(fā)生，嚴重時可造成管道堵塞，影響到油氣田的正常生產，需要采取解堵的方式進行除垢，嚴重縮短了油氣田的生產周期。

2、為了解決成垢問題，延長油氣管道的正常運作時間，大多數油氣田采取了加注阻垢劑的方式進行防垢，從而防止無機垢的大量沉積，以延長油氣田的正常生產周期。目前應用較多的阻垢劑類型包括有機膦酸類、聚環(huán)氧琥珀酸或聚氨基酸類以及有機酸多元聚合類阻垢劑等，但是由于有機膦酸類含膦，不符合環(huán)保要求，因此應用較少；聚環(huán)氧琥珀酸或聚氨基酸類，該類物質對硫酸鋇的阻垢效果較差；目前應用較多的是有機酸多元聚合類阻垢劑，但是此類阻垢劑功能性單一，由于聚合單體的差異，因此阻垢性能也不相同，且由于個別油田水質存在礦化度較高、水中成垢離子濃度大等條件限制，大多數阻垢劑耐溫、耐鹽性不強，較難起到很好的防垢效果。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，解決了現有阻垢劑阻垢效果差，功能性單一，且耐溫、耐鹽性不強的問題。

2、本發(fā)明的另一目的是提供該阻垢劑的制備方法。

3、本發(fā)明所采用的技術方案，光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，其結構通式如式1所示：

4、

5、式中，r為-h、-ch3或-ch2ch3；r1為-och3或-oc2h5；a的數值為150～200中的整數；b的數值為200～300中的整數；c的數值為100～150中的整數；d為30～60中的整數；e的數值為10～15中的整數；f為5～10中的整數。

6、本發(fā)明所采用的另一技術方案，光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑的制備方法，步驟如下：

7、步驟1：向光聚合反應器中加入有機溶劑，然后向有機溶劑中加入丙烯酸衍生物、馬來酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇，攪拌均勻，再加入光聚合引發(fā)劑，攪拌后進行第一聚合反應，得到中間體；

8、步驟2：向步驟1得到的中間體中加入n-烯丙基-4-烷氧基-1，8-萘酰亞胺衍生物進行第二聚合反應，即得到結構式如式1所示的光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑：

9、

10、式中，r為-h、-ch3或-ch2ch3；r1為-och3或-oc2h5；a的數值為150～200的整數；b的數值為200～300的整數；c的數值為100～150的整數；d為30～60的整數；e的數值為10～15的整數；f為5～10的整數。

11、本發(fā)明的特點還在于：

12、步驟1中丙烯酸衍生物的結構通式如式2所示：

13、

14、式中，r為-h、-ch3或-ch2ch3。

15、以丙烯酸衍生物為基本份，步驟1中丙烯酸衍生物與馬來酸的摩爾比為1：1.5～2，丙烯酸衍生物與2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的摩爾比為1：0.5～1，丙烯酸衍生物與烯丙基聚乙二醇的摩爾比為1：0.2～0.3。

16、步驟1中有機溶劑為異丙醇、乙醇或二甲基甲酰胺中的任意一種；有機溶劑質量為丙烯酸衍生物、馬來酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及烯丙基聚乙二醇總質量的1～1.5倍。

17、步驟1中光聚合引發(fā)劑為安息香、安息香雙甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚或安息香丁醚中的任意一種，光聚合引發(fā)劑的質量為丙烯酸衍生物、馬來酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇總質量的0.1％～0.2％。

18、步驟2中n-烯丙基-4-烷氧基-1，8-萘酰亞胺衍生物與丙烯酸衍生物的摩爾比為1：0.05～0.1。

19、步驟2中n-烯丙基-4-烷氧基-1，8-萘酰亞胺衍生物的結構通式如式3所示：

20、

21、式中，r為-och3或-och2ch3。

22、第一聚合反應工藝為：在具備紫外光的光聚合反應器中進行，室溫下反應，反應過程中全程攪拌，攪拌速率為100～120r/min，紫外波長為360～420nm，時間為3～4h。

23、第二聚合反應工藝為：在具備紫外光的光聚合反應器中進行，室溫下反應，反應過程中全程攪拌，攪拌速率為100～120r/min，紫外波長為360～420nm，反應時間為2～3h。

24、本發(fā)明的有益效果是：

25、1.本發(fā)明的阻垢劑，為五元聚合共聚物，對于碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等無機垢具有很好的鰲合阻垢能力，該阻垢劑應用范圍廣，耐溫、耐鹽性好，且具有較強的分散能力，通過與熒光物質進行共聚，使聚合物自身具備熒光特性，可根據聚合物濃度及熒光光強的線性關系，可實現對阻垢劑應用過程的定量示蹤分析；

26、2.本發(fā)明的阻垢劑由多種聚合單體共聚而成，能夠與金屬離子產生較好的鰲合作用，且采用光聚合進行阻垢劑分子的多元聚合，相比于傳統(tǒng)的熱聚合反應，具有反應速率溫和，反應可控且易操作的特點。

技術特征：

1.光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，其特征在于，其結構通式如式1所示：

2.根據權利要求1所述阻垢劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中丙烯酸衍生物的結構通式如式2所示：

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，以丙烯酸衍生物為基本份，所述步驟1中丙烯酸衍生物與馬來酸的摩爾比為1：1.5～2，所述丙烯酸衍生物與2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的摩爾比為1：0.5～1，所述丙烯酸衍生物與烯丙基聚乙二醇的摩爾比為1：0.2～0.3。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中有機溶劑為異丙醇、乙醇或二甲基甲酰胺中的任意一種；所述有機溶劑質量為丙烯酸衍生物、馬來酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及烯丙基聚乙二醇總質量的1～1.5倍。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1中光聚合引發(fā)劑為安息香、安息香雙甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚或安息香丁醚中的任意一種，所述光聚合引發(fā)劑的質量為丙烯酸衍生物、馬來酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇總質量的0.1％～0.2％。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2中n-烯丙基-4-烷氧基-1，8-萘酰亞胺衍生物與丙烯酸衍生物的摩爾比為1：0.05～0.1。

8.根據權利要求2或7所述的制備方法，其特征在于，，所述步驟2中n-烯丙基-4-烷氧基-1，8-萘酰亞胺衍生物的結構通式如式3所示：

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第一聚合反應工藝為：在具備紫外光的光聚合反應器中進行，室溫下反應，反應過程中全程攪拌，攪拌速率為100～120r/min，紫外波長為360～420nm，時間為3～4h。

10.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述第二聚合反應工藝為：在具備紫外光的光聚合反應器中進行，室溫下反應，反應過程中全程攪拌，攪拌速率為100～120r/min，紫外波長為360～420nm，反應時間為2～3h。

技術總結
本發(fā)明公開了光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，其結構通式如下：本發(fā)明還公開了該阻垢劑的制備方法：向光聚合反應器中加入有機溶劑，然后向有機溶劑中加入丙烯酸衍生物、馬來酸、2?丙烯酰氨基?2?甲基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇，攪拌均勻，然后加入光聚合引發(fā)劑，進行第一聚合反應，得到中間體；向中間體中加入N?烯丙基?4?烷氧基?1，8?萘酰亞胺衍生物進行第二聚合反應，即得。本發(fā)明的光引發(fā)多元聚合可示蹤阻垢劑，解決了現有阻垢劑阻垢效果差，功能性單一，且耐溫、耐鹽性不強的問題。

技術研發(fā)人員：劉婉,范磊,茍利鵬,張娟濤,姬忠文,尹成先
受保護的技術使用者：中國石油天然氣集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/19