多元共聚物阻垢劑的設(shè)計(jì)、合成及其阻垢機(jī)理的研究.pdf

1、在油田的開采中，隨著產(chǎn)出液含水率增大結(jié)垢現(xiàn)象越來越明顯。尤其是隨著三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用，水體的pH提高，使得生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)垢問題更加嚴(yán)重并影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，所以開發(fā)高效的阻垢劑刻不容緩。共聚物阻垢劑因其具有結(jié)構(gòu)靈活、分子量可控等其它類型阻垢劑所不具備的優(yōu)勢而成為研究重點(diǎn)。本文采用多元單體共聚制備了兩種阻垢劑，并研究了其阻垢效果；而后探索了其與其它類阻垢劑的復(fù)配效能，最后對阻垢劑的機(jī)理進(jìn)行了研究。制定了一種高效抑制油田生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)碳酸鈣垢的技

2、術(shù)方案。具體的實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果如下：
　　將馬來酸酐（MA）和丙烯酸（AA）按不同的投加比進(jìn)行共聚制備了MA-AA阻垢劑。采用紅外光譜儀（IR）和核磁共振儀（NMR）對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并應(yīng)用中石油標(biāo)準(zhǔn)對其阻垢效果進(jìn)行了評價(jià)，探討了阻垢劑的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。同時(shí)，還研究了此阻垢劑與油田常用阻垢劑配伍增效作用。結(jié)果表明：最優(yōu)的反應(yīng)條件是單體物質(zhì)的量比為1:1、引發(fā)劑占6％、反應(yīng)溫度85℃和反應(yīng)時(shí)間4h，單一的阻垢率為96.0%；所

3、合成共聚物的結(jié)構(gòu)和阻垢效果與設(shè)計(jì)要求相符；分子量與阻垢率間也有重要關(guān)系，分子量為2653～2823時(shí)，阻垢能力強(qiáng)；當(dāng)其與羥基亞乙基二磷酸（HEDP）按1:0.4的質(zhì)量比復(fù)配，阻垢率達(dá)98.2%。
　　將MA、AA與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚，得到三元共聚物MA-AA-AMPS，再對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：最優(yōu)的反應(yīng)條件是單體物質(zhì)的量比為1:1:0.15、引發(fā)劑占5%、反應(yīng)溫度90℃以及反應(yīng)時(shí)間4h，其阻垢

4、率為92.5%；該共聚物的結(jié)構(gòu)和阻垢效果與設(shè)計(jì)要求相符；引發(fā)劑加量、反應(yīng)溫度等因素影響其分子量的大小，而且其分子量在3423～3445時(shí)，阻垢率超過90.0%；該共聚物的耐堿性不如MA-AA；其與HEDP的最佳復(fù)配比為1:0.2，此時(shí)阻垢率為95.8%。
　　在油田注入水中進(jìn)行相關(guān)測試，對MA-AA與HEDP的混合比進(jìn)行再次實(shí)驗(yàn)；并探究復(fù)配藥劑的合適加量。又在蒸餾水體系下，通過分散性、SEM和XRD等測試方法對MA-AA的阻垢原理