HY系列硫酸钡阻垢剂应用性能研究

采用静态阻垢法,实验考察了室内研制的聚合物类HY系列硫酸钡阻垢剂针对油田注水系统的阻垢效果。并对不同温度、成垢离子、离子浓度、pH值、药剂加量、体系矿化度等条件对HY系列硫酸钡阻垢剂的阻垢效果的影响进行评价,选出阻垢效果较好的HY-2硫酸钡阻垢剂,初步确定了阻垢剂HY-2的最佳适用条件为T=30～70℃,pH=7.5,加量为70 mg/L。

黄3长6区集输站结垢机理与防垢措施

为了解决黄3长6区采出水结垢导致管线、设备堵塞而严重影响集输站运行的问题,通过对集输站和单井的水样、垢样进行分析,明确了黄3长6区结垢原因,针对性地开发阻垢药剂,并报道了现场应用情况。黄3长6区集输站垢堵严重的主要原因是单井采出水不配伍,导致站场集输系统硫酸钡锶结垢堵塞。开发的高效钡锶阻垢剂(HDTMPA、P-M-P(5000)质量比为4∶1),在加量为60 mg/L的情况下,对硫酸钡的阻垢率达到90.9%。室内适用评价实验表明,该阻垢剂对集输站A、B汇管模拟水的阻垢率高达90%和93%。现场应用结果表明,添加该阻垢剂可大幅降低A、B站场的结垢程度,有效解决了黄3长6区结垢问题,从而保障黄3长6区集输站长周期平稳运行。

新型硫酸钡阻垢剂的合成与性能评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸甲酯(MAC)为单体,采用水溶剂聚合法,合成了一种新型四元共聚物阻垢剂;研究了聚合条件对共聚物阻硫酸钡垢性能的影响,确定了最佳合成条件,单体摩尔比n(MA)∶n(AA)∶n(AMPS)∶n(MAC)=7∶6∶2∶4,引发剂质量为单体总质量的6.0%,反应温度85℃,反应时间3 h,考察了阻垢剂质量浓度和体系pH值对阻垢剂阻垢性能的影响。结果表明,新型共聚物阻垢剂阻硫酸钡垢效果优异,阻垢率达到95%以上。

硫酸钡垢阻垢剂AA-MA-HPA共聚物的合成

合成了丙烯酸-马来酸酐-丙烯酸羟丙酯三元共聚物(AA-MA-HPA),研究了聚合条件对共聚物阻硫酸钡垢性能的影响,确定了合适的聚合工艺:单体配比n(AA)∶n(MA)∶n(HPA)=41∶34∶25,m(引发剂)/m(总单体)=10%,m(异丙醇)/m(总单体)=15%,反应温度90℃,反应时间4h。当共聚物使用质量浓度为24mg/L时,阻垢率可达97%以上,并初步探讨了其阻垢机理。

环氧琥珀酸共聚物的制备及对硫酸钡的阻垢作用

将环氧琥珀酸(ESA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)三种单体共聚,再将该三元共聚物与膦羧酸(PBTCA)复配,制备了一种阻垢剂EAHP。初步探讨了该阻垢剂对硫酸钡垢的阻垢机理。结果表明,在mESA:mAA:mHPA:mPBTCA=1:0.5:0.5:0.5、催化剂的质量分数0.3%、温度88～93℃和反应时间4h时,可制得阻垢性能优异的阻垢剂。阻垢剂的加入量为15mg/L时,其对硫酸钡的阻垢率达到100%,远优于各种常见的阻垢剂,从而为原油开采中遇到的硫酸钡阻垢难题提供了一种解决办法。该阻垢剂对硫酸钡的优异阻垢性可能是—OH和—COOH基团及—O—基团共同作用的结果。

新型油田用钡、锶阻垢剂性能研究

针对油田中后期生产中结垢严重,尤其是锶、钡垢难以得到解决的问题,研制了TS-7610A￣D系列锶钡阻垢剂。参考SY/T5673—1993试验方法,模拟现场的各种条件,对该系列药剂进行了综合评价。TS-7610C在该系列药剂中具备相当优异的性能,试验条件下其投加质量浓度为30mg/L时对硫酸钡的阻垢率可达95%以上,同时具有良好的阻碳酸钙、硫酸钙性能,在高温、高pH、高盐及加入破乳剂条件下,仍能保持较好的阻垢效果。可作为油田生产中添加的阻垢剂使用,尤其适用于存在锶、钡结垢问题的地区。

钡锶垢阻垢剂AMHE的阻垢性能研究

钡锶垢阻垢剂AMHE是质量比1∶1的三元共聚物AA/MA/HPA与乙二胺四甲叉膦酸钠EDTMPS的复配物。其阻垢率按照行业标准SY/T5673 1993在加盐(NaCl)水样中测定,测定Ba2+浓度用分光光度法,Sr2+、Ca2+浓度用EDTA滴定法。对于硫酸钡垢,在相同加量下AMHE的阻垢率明显优于两单一组分;在Ba2+浓度为185 1mg/L的水样中AMHE的阻垢率,加量12mg/L时为97 8%,加量15mg/L时为100%;水样中Ba2+浓度增大时AMHE加量应增大。AMHE对于硫酸锶垢的阻垢率,Sr2+浓度为901 5mg/L、加量为12mg/L时达100%,Sr2+浓度为2253 8mg/L、加量为90mg/L时接近100%。AMHE是硫酸钡、锶垢的优良阻垢剂。加量9mg/L的AMHE对碳酸钙垢的阻垢率,在Ca2+浓度413mg/L的水样中为96 0%,在Ca2+浓度620mg/L的水样中为70 5%。AMHE也是适用于较低Ca2+浓度环境的碳酸钙垢阻垢剂,其阻垢性能不如AMHP(AA/MA/HPA与PBTCA的复配物)。图6参10。

共聚物阻垢剂MA/AM/HPA的性能

采用水溶液自由基聚合法,以过硫酸铵为引发剂,马来酸酐(MA)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为单体合成了MA/AM/HPA共聚物阻垢剂。评价了MA/AM/HPA对硫酸钙、碳酸钙、硫酸钡和硫酸锶的阻垢性能。当聚合物阻垢剂的加量为一定值时,其对前述垢的阻垢率可达95%以上。考察了温度、Na Cl含量、p H值和恒温时间对聚合物阻碳酸钙和硫酸钡垢性能的影响。结果表明,MA/AM/HPA在p H=7数9范围内对碳酸钙和硫酸钡的阻垢性能较好;在90℃下,需要增加剂量以抑制碳酸钙的形成,而对硫酸钡则不需要;阻垢剂在较高氯化钠浓度环境中对碳酸钙和硫酸钡的阻垢率大于90%;MA/AM/HPA在较长的恒温时间(12数72 h)内对碳酸钙有较高的阻垢率,而对硫酸钡的阻垢率则随着恒温时间的延长明显降低。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了MA/AM/HPA对硫酸钡、硫酸锶垢晶体的影响,发现MA/AM/HPA对垢物晶体具有晶格畸变作用。另外,室内评价了MA/AM/HPA在实际油田水中的阻垢性能。

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、（NH4）2S2O8-NaHSO3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，1HNMR，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BaSO4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4900。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100mg／L时，PIMA对BaSO4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．O％。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。

油田注水井管线结垢分析及阻垢剂研制与应用

青化砭油田注水井管线结垢严重,以马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯(MAH)、EDTMPS、PASP和HDTMPA为原料,研制了一种复合型阻垢剂ZGJ-6,能同时高效阻止碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡锶垢,当投加量60 mg/L时,对钙盐(碳酸钙、硫酸钙)垢的阻垢率达94.52%,对硫酸钡锶垢的阻垢率达95.32%,阻垢效果优于常规阻垢剂。现场应用实验表明,在管线中投加ZGJ-660 mg/L后,试片光亮无结垢,同压力下的月平均注水量下降幅度和同注水量下的月平均压力提高幅度为2%~3%,变化平缓,从根本上解决了管线的结垢问题。

油井用硫酸钡锶垢抑制剂XY-1性能影响因素研究

油田开发过程中,由于温度、压力变化,水的化学不相容性等原因,油井出现结垢问题是很普遍的问题,尤其是硫酸钡锶垢,难溶难除,严重影响油井产量和油田效益。本文根据油田硫酸盐垢的防治现状,以顺丁烯二酸酐(MA)、甲基丙烯酸(α-MAA)、丙烯酸甲酯(MAC)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,水为溶剂制得抑制剂。研究了合成条件对抑制剂性能的影响,评价了其对硫酸钡,硫酸锶垢的防垢性能。实验表明,顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯摩尔比为2∶1∶0.5,引发剂过硫酸铵质量为单体重12%,70℃下反应5 h合成的共聚物抑制剂加量在24 mg/L时的防垢率可以达到96%以上。

涠12-1油田钡锶垢防治技术研究

涠12-1海上油田注入富含SO42-的海水,地层水含大量二价金属离子,一些油井和地面管线结垢严重。垢样主要成分为硫酸钡、锶,含少量硫酸钙、碳酸亚铁。为此研制了钡锶垢防垢剂NYJH。在等量海水、地层水混合水中,加量30 mg/L的NYJH在90℃下防钡垢率为95.0%,防锶垢率为94.6%,用富含Ba2+、Sr2+的混配水饱和的岩心的渗透率保留率,注入2 PV加和不加NYJH的海水并在70-100℃放置后分别为93.5%-96.7%和85.6%-93.2%,注入5 PV加和不加NYJH的海水并在90℃放置后分别为>90%和80.6%,四轮次交替注入总量140 PV的加和不加NYJH的海水和混配水并在90℃放置后分别为88.7%和67.9%。在涠2-1油田注水站,以40 mg/L的加量在注入水中连续投加NYJH共20天,在2口油井监测,采出水中Ba2+Sr2+浓度迅速大幅上升并维持,停加8天后缓慢下降,表明NYJH对该油田井下钡锶垢的抑制能力很强。图4表3参6。

胜利油田硫酸钡锶垢阻垢剂BR的研究

针对胜利油田纯梁采油厂输水管道结垢严重的问题,研制合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。以顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠合成低相对分子质量顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠共聚物,其再和次磷酸钠、丙烯酸钠进行嵌段共聚,合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。考察了反应温度、反应时间、基团比例对阻垢效果的影响,确定最佳合成条件为：反应温度110～120℃,反应时间5 h,阻垢剂BR中n(磺酸基)：n(羧酸基)：n(磷酸基)=1：7：2。并且考察了阻垢剂BR用量、温度、矿化度等条件对阻垢性能的影响,结果表明,阻垢剂BR具有较好的耐温性和抗盐性。在胜利油田纯梁采油厂纯47—5井输水管道中进行阻垢剂BR的阻垢性能评价试验,结果表明,阻垢剂BR能有效阻止硫酸钡锶垢生成。

新型三元共聚物防垢剂的合成及评价

以新单体XA-1、丙烯酸和丙烯酰胺为原料合成了三元共聚物,考察了单体比例、引发剂用量、反应温度对共聚物防垢性能的影响,并评价了聚合物的防垢性能。结果表明,合成反应的最优条件是：单体XA-1的质量占单体总质量的60%,丙烯酸占30%,丙烯酰胺占10%,引发剂用量为单体质量的0.4%,反应温度为70℃,反应时间为6h。在此条件下合成的共聚物,加量为12mg/L时,对硫酸钡垢的防垢率为94.8%。温度升高,矿化度较高,聚合物防垢率降低。

四元聚合物阻垢剂AMSA的合成及其阻垢性能的评价

以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、次亚磷酸钠(SHP)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,以水为溶剂,过氧化氢为引发剂,过渡金属离子混合液为催化剂,采用水溶液聚合法,合成了一种新型四元聚合物阻垢剂(AMSA)。研究了单体配比对AMSA阻硫酸盐垢性能的影响。结果表明,当反应单体AA、MA、SHP、AMPS的质量比为7:7:3:2时,合成的新型共聚物阻垢剂AMSA阻BaSO_4垢效果优异;对CaSO_4垢也具有良好的阻垢效果。

硫酸钡阻垢剂的制备及性能评价

以丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MAC)及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法制备了IA/AA/MAC/AMPS新型四元聚合物阻垢剂。在单因素实验条件下分析单体配比、引发剂用量、聚合温度及反应时间对阻垢性能的影响,并运用正交实验研究合成新型阻垢剂的最佳反应条件组合。确定最佳合成条件为:IA/AA/MAC/AMPS 4种单体质量配比为2∶1∶1∶0. 75,引发剂质量为4种单体总质量的8%,聚合温度为80℃,反应时间为3. 5 h。利用静态阻垢法对所研制的阻垢剂进行阻垢效果评价,研究了阻垢剂质量浓度、温度、pH值对阻垢效果的影响。实验结果表明,阻垢剂质量浓度为80 mg/L时,阻垢率为80. 46%,对硫酸钡的阻垢效果最好;在温度为85℃时,阻垢率可达82. 87%;随着pH值的增加,阻垢率变化趋势较明显,在pH值呈中性的溶液中阻垢效果最好。利用红外光谱对共聚物的结构进行了表征,并确定该共聚物分子链中含有所引入的官能团。

硫酸钡防垢剂MCC的合成与性能评价

以水为溶剂,多乙烯多胺和氯乙酸钠为原料,合成了一种硫酸钡防垢剂MCC。最佳反应条件为:反应物配比为n(氯乙酸钠)∶n(多乙烯多胺)=4∶1,反应物质量分数为60%,反应温度为80℃,反应时间为12 h。在合成产物加量为150 mg/L时,对硫酸钡防垢率可达86.4%。温度升高,防垢率逐渐降低;钠离子浓度升高,防垢率较稳定。

油田硫酸钡、锶垢的高效阻垢剂研究

在油田的开发生产过程中结垢情况复杂,结垢会严重影响油田的生产。本工作针对油田生产系统结垢问题,尤其是硫酸钡、锶垢的防治,开展了复配阻垢剂的评价试验,筛选出了一种钡、锶垢的高效复配阻垢剂,其室内阻垢率可达90%以上,为提高油田的安全生产提供技术保障。

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。

阻垢剂对硫酸钡结晶动力学参数影响研究

以BaSO_(4)结晶过程为研究对象,基于经典的均相成核理论,采用电导率法研究了添加0.02 mmol/L的阻垢剂DTPA–5Na(二乙烯三胺五乙酸钠)、EDTMPS(乙二胺四亚甲基磷酸)及DTPMP(二乙烯三胺五亚甲基磷酸)前后BaSO_(4)结晶诱导期、BaSO_(4)晶体析出时的生成吉布斯自由能及活化能的变化,并通过扫描电镜与X-射线衍射分析了阻垢剂对BaSO_(4)微观形貌和特征衍射峰的影响。实验结果表明,在实验温度为298~318 K、Ba^(2+)与SO_(4)^(2-)浓度为0.5~1.2 mmol/L条件下,加入阻垢剂后,BaSO_(4)的结晶诱导期延长,BaSO_(4)晶体的活化能增大,同时BaSO_(4)晶体的生成吉布斯自由能分别提高了10.52、8.06和6.18 m J/m~2。此外,扫描电镜分析与X-射线衍射分析结果表明,3种阻垢剂显著地改变了BaSO_(4)晶体形貌,使得BaSO_(4)晶粒更小和分散,并使BaSO_(4)晶体某些晶面的特征峰衍射强度降低。3种阻垢剂不同程度地抑制了BaSO_(4)晶体生长。