硫酸钡防垢剂FBR的合成与性能评价

以顺丁烯二酸酐、丙烯酸和丙烯酸甲酯为原料进行共聚反应,制备了防垢剂FBR.考察了防垢剂加量、温度、防垢时间、体系pH值及矿化度对防垢性能的影响.结果表明,在70 ℃下防垢时间为16 h时防垢率在97%以上,80 ℃下防垢率仍可达95%以上;在高成垢离子浓度条件下,FBR仍具有较好的防垢能力.     

新型硫酸钡防垢剂的制备及性能评价

以马来酸酐、丙烯酸和有机酸酯为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备了一种新型硫酸钡防垢剂,并通过评价不同单体配比、引发剂加量、反应温度和反应时间对防垢剂性能的影响,确定了最佳合成反应条件,具体为:马来酸酐、丙烯酸和有机酸酯三种单体摩尔比为1∶5∶2,引发剂加量为单体总质量的5％,反应温度为60℃,反应时间为5...     

硫酸钡防垢剂的制备与性能评价*

油田结垢通常会导致地层及管线堵塞,导致开发成本增加,采收率降低。针对这一问题,将低分子量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸3种防垢性能较好的螯合剂复配制得硫酸钡防垢剂,评价了防垢剂对硫酸钡垢的防垢性能、悬浮性能和对管线的腐蚀性能等。结果表明,硫酸钡防垢剂中低分子量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬胺酸的最佳质量比为2∶2∶3。在钡离子质量浓度为300 mg/L、温度为50℃的条件下,防垢剂加量高于12.5 mg/L时即具有优良的防垢效果,防垢剂加量为100 mg/L时的防垢率可达到95%以上。防垢剂的耐温性较好,对管线的腐蚀性较低。防垢剂可影响硫酸钡垢的沉降和垢晶核的正常生长,使所得垢结构规律且更加松散,有利于后续的机械清垢处理,满足油田的正常生产需要。图7表1参13     

硫酸钡防垢剂MMS的制备及其性能评价

采用水溶液聚合方式制备了硫酸钡防垢剂MMS。最佳工艺条件为:n(MA)∶n(MAA)∶n(SAS)=1∶0.8∶0.1,引发剂用量1%,单体质量分数20.48%,pH=2、温度80℃,反应时间5h。在不同条件下评价防垢剂性能,防垢率最高可达99%。并根据MMS分子结构特点探讨了对硫酸钡的防垢机理。     

含磺酸基硫酸钡防垢剂的制备与性能评价

为防止油田开发过程中硫酸钡垢的形成、提高防垢剂的耐温性和耐盐性,从防垢功能基团以及有机物相对分子质量两方面考虑,选取丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸酐(MA)、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸(MMA)为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成了硫酸钡防垢剂,对原料配比进行了优化,研究了防垢剂加量、温度、pH值对防垢率的影响及防垢剂与地层水的配伍性。结果表明,当AA、MA、AMPS和MMA占总反应物质量比分别为30%、52.5%、5%和12.5%,过硫酸铵用量为反应单体总量的1.5%时,制得的硫酸钡防垢剂相对分子质量接近9640.69,产物纯度为62.3%。在50℃的集输管线温度下,防垢剂在加量高于12.5 mg/L时即有优良的硫酸钡防垢效果,加量为100 mg/L时的防垢率可达85%以上。防垢剂在弱碱性环境中有较好的防垢效果。防垢剂耐温性良好,在低浓度下能有效防止硫酸钡晶体的生长和附着。防垢剂与地层水的配伍性良好,与含有多种阳离子的模拟地层水在50℃下混合静置24 h无沉淀生成,满足油田使用要求。图6表4参16     

硫酸钡防垢剂FT-1的制备与性能评价

介绍了以马来酸酐、丙烯酸和磺化单体为原料,双氧水为引发剂,合成防垢剂FT-1的方法。考察了防垢剂浓度、溶液温度、防垢时间、溶液pH对防垢剂性能的影响。结果表明,在防垢时间16h,防垢剂浓度15mg／L,溶液pH7,溶液温度70℃时,防垢剂的防垢率达98％以上;溶液温度80℃时,防垢率仍可达95％以上。在高成垢离子浓度条件下,防垢剂FT-1仍能达到一定的防垢效果。     

高含钡地层条件下硫酸钡垢防垢剂FX的性能评价

针对高含钡地层条件,以有机酸A和有机酸B为主要原料,制备了防垢剂FX。考察了防垢剂加量、防垢时间、温度、氯化钠含量、体系pH值对高含钡地层条件下硫酸钡垢防垢效果的影响。结果表明,防垢剂FX是一种很好的硫酸钡垢防垢剂,当防垢剂FX加量为26mg/L、体系pH值大于9、温度小于70℃、防垢时间为18h时．防垢剂FX的防垢率可达80％以上。     

防垢剂PESA的合成及性能评价

以马来酸酐为原料,通过溶液聚合的方法,合成了聚环氧琥珀酸钠(PESA)。分析了各种合成条件对PESA防垢性能的影响,得到了合成PESA的最佳工艺条件。用静态防垢法对在最佳工艺条件下合成的产品进行了防垢性能评价,结果表明,聚环氧琥珀酸钠对硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢均有良好的防垢效果。并且,PESA可用于高碱度水中作防垢剂。     

硫酸钡防垢剂MPS-1的性能研究

石油开采时回注水与地层水不配伍会生成硫酸钡垢,易堵塞油管,造成油管报废。以马来酸酐(MA)、聚环氧琥珀酸钠(PESA)、甲基丙烯磺酸钠(SMS)为单体,过硫酸铵为引发剂,制备了防垢剂MPS-1。通过正交实验得到最佳合成条件:单体质量配比m(MA)∶m(PESA)∶m(SMS)=1.6∶1.0∶0.6,反应温度为96℃,反应时间为6h,引发剂用量占单体总质量的8%,阻垢率达到99.61%。并测试了产品的抗温、抗盐性能都较强,配伍性较好。     

CW系列防垢剂的合成及性能评价

针对中原油田各采油厂结垢严重的问题,以纯水为溶剂,以自制高聚物单体/膦基马来酸丙烯共聚物/丙烯酰胺(GD/PCMA/AM)为单体合成了CW系列防垢剂,其最佳反应条件为:单体配比为GD/PCMA/AM=10/6/2,引发剂用量为1.2%,反应温度为80℃,反应时间为4h。合成的防垢剂CW-4用量为8mg/L时,对碳酸钙垢的防垢率为92.3%,且与抑盐剂配伍良好。     

聚合物阻垢剂ZG的合成及阻垢性能

聚合物阻垢剂ZG由马来酸酐、丙烯酸羟丙酯和次磷酸钠共聚而成。阻垢剂ZG对含聚合物的碱性产出污水有良好的阻垢性能,加量为40mg/L时,阻垢率达90.7％,阻垢剂ZG与杀菌剂ZYS、缓蚀剂YJH有良好的配伍性。     

新型防垢剂的合成及性能评价

以丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和次磷酸钠为原料合成了四元共聚物防垢剂,通过正交试验确定了最佳合成条件:n(AA)∶n(MA)∶n(AMPS)=2∶1∶0.38,次磷酸钠加量10%,引发剂加量8%,反应时间3 h,反应温度90℃.考察了防垢剂加量、温度、防垢时间、体系pH值及矿化度对防垢性能的影响.结果表明,该防垢剂耐温性能好,在70℃以下防垢16 h,防垢率达94%以上;在90℃时防垢率仍接近90%.     

季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

探讨了原料配比对合成产物的缓蚀性能的影响,氮杂环化合物与氯化苄以摩尔比1.0:1.1反应合成的产物(NC)具有较好的缓蚀效果。NC与醛、表面活性剂以质量比4.0:1.0:0.5混合的复配缓蚀剂(HS)的缓蚀效果更佳。80℃下,HS在土酸中加量1.5％时,N-80挂片的腐蚀速率为3.24g/m~2·h;在2号酸样(12％ HCl 3％ HF 3％CH_3COOH)中加量1.0％时的腐蚀速率为1.96 g/m~2·h。因此,HS是较好的酸化缓蚀剂。还探讨了溶液中Fe~(3 )对缓蚀效果的影响,Fe~(3 )含量越高,缓蚀效果越差。     

硅垢防垢剂ACAA的制备及性能研究

三元复合驱体系中的碱使油田注采系统中形成大量较难去除的硅垢。为解决油田注采设备日益严重的结垢问题,以乌头酸(AA)、柠檬酸(CA)、丙烯酸(AC)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体、过硫酸铵为引发剂,制备了针对硅垢的共聚物防垢剂(ACAA),考察了合成工艺条件对产物防垢性能的影响,研究了ACAA的防硅垢性能与影响因素,分析了ACAA的防垢机理。结果表明,ACAA的最佳合成条件为:聚合温度70℃、聚合时间3 h、引发剂加量15%、单体摩尔比AA∶CA∶AC∶AMPS为2.0∶1.5∶1.0∶0.8。温度、pH值和ACAA加量对ACAA的防垢效果均有影响。ACAA对硅垢的防垢率随温度升高先增加后降低、随pH值的增加逐渐降低、随ACAA加量的增加而增大。在pH为8、温度为55℃、ACAA加量80 mg/L的条件下,ACAA对硅垢的平均防垢率为76.23%。ACAA对硅垢的防垢机理主要为吸附和分散作用。     

膦基磺酸共聚物阻垢剂的研制及性能研究

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、次磷酸钠为原料,过硫酸铵为引发剂,水为溶剂,合成了膦基磺酸共聚物阻垢剂ASP。考察了合成条件对共聚物阻垢剂性能的影响,结果表明,在单体AA与AMPS的摩尔比为1：0．15,次磷酸钠用量10％,过硫酸铵用量8％,反应温度90℃,反应时间4h条件下,合成共聚物ASP对碳酸钙垢和磷酸钙垢的阻垢率均能达85％左右;并对ASP性能作了评价,当ASP用量为20mg／L时,两种钙垢的阻垢率均达90％以上,在温度不超过80℃、pH值达10时,两种钙垢阻垢率仍能达85％以上,说明ASP阻垢剂具有一定的抗温抗碱能力。     

环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价

以马来酸酐和铵盐为原料,磷酸为催化剂,合成了聚天冬氨酸（PASP）阻垢剂。确定了PASP最佳合成工艺条件：铵盐为碳酸铵,铵离子与马来酸酐摩尔比为1．2：1,氨化时间2h,马来酸酐用量为9．8g时,水解碱（2mol／LNaOH溶液）加量45mL。阻垢性能评价表明,当PASP加量为10mg／L时,对硫酸钙的阻垢率达98．3％;在80℃时,阻垢率仍达90％以上。     

硫酸钙防垢剂的合成与性能评价

以顺丁烯二酸酐、内烯酸和烯丙基磺酸钠为原料,以过硫酸铵为引发剂,经共聚应就制得硫酸钙防垢剂聚顺丁烯二酸酐-丙烯酸-烯丙基磺酸钠三元共聚物(BSI);专察了BSI含量、温度、时间、体系pH、NaCl含量、成垢离子(Ca~(2+)和SO_4~(2-)))浓度对防垢率的影响,同时考察了BSI含量对高浓度成垢离子溶液防垢率的影响。实验结果表明,在70℃、25 h、ρ(BSI)=3mg/L、c(Ca~(2+))=c(SO_4~(2-))=0.1 mol/L、体系pH=8、ρ(NaCl)=7.5 g/L的条件下,防垢率为99.0%。成垢离子浓度对BSI的防垢率影响很大,对于高浓度成垢离子溶液,增加BSI用量仍可使其具有较好的防垢效果;当溶溶剂化物中(Ca~(2+))=c(SO_4~(2-)=0.6 mol/L、ρ(BSI)=220 mg/L时,防垢率仍可达到99.0%。根据BSI的分子结构特点,分析了BSI与Ca~(2+)形成络合物的络合机理,还进一步探讨了BSI的分散絮凝和晶格畸变作用机理。     

硫酸钡阻垢剂的合成及其性能

以衣康酸(IA)、马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体、(NH_4)_2S_2O_8-NaHSO_3为氧化-还原引发剂,采用水溶液聚合法得到IA/MA/AMPS三元共聚物(PIMA)。利用IR,~1H NMR,SEM等方法分析了PIMA的结构、确定了合成PIMA适宜的反应条件、考察了PIMA对BaSO_4垢的阻垢能力及分散能力并探讨了PIMA的防垢机理。表征结果显示,合成的PIMA为目标聚合物,黏均相对分子质量约为4 900。实验结果表明,合成PIMA适宜的反应条件为:反应温度65℃,单体用量25%(w)(基于反应体系),引发剂用量为1.0%(w)(基于反应体系),体系pH=9~10;当PIMA用量为100 mg/L时,PIMA对BaSO_4的阻垢能力和分散能力效果较好,阻垢率为88.7%,悬浮率大于80.0%。PIMA阻垢剂的作用机理主要包括络合作用、晶格畸变作用和吸附分散作用。     

酸化缓蚀剂HSJ-2的合成及缓蚀性能评价

采用苯乙酮、甲醛、胺B通过曼尼希反应合成出一种酸化用缓蚀剂HSJ-2,通过对影响产品性能的各因素实验研究,得到合成缓蚀剂HSJ-2的优化方案为：单体配比1：1：0．6,反应温度100℃,反应时间5h,pH值1．0．2．0。同时对合成出的缓蚀剂HSJ-2进行了不同实验条件下的缓蚀性能评价,实验结果表明,缓蚀剂HSJ-2在不同浓度盐酸或土酸体系中,加量为1．0％-1．5％均具有较好的缓蚀效果,腐蚀速率均能达到行业标准（SY／T5405—1996）要求,同时缓蚀剂具有较好的抗温性能,抗温达150℃。