稠油热采污水预氧化工艺结垢机理及阻垢研究

为解决稠油热采污水站采用预氧化工艺后污水易结垢问题,采用实验测试与理论分析方法,分析了污水采用预氧化工艺后的结垢机理,评价了聚丙烯酸、水解聚马来酸酐等6种阻垢剂的阻垢性能与复配方案。结果表明,高含成垢离子的污水经预氧化流程后,pH值升高,CaCO_3结垢反应向晶体析出的方向移动,促进了垢的生成;模拟水中,PAA单剂以12 mg/L注入时阻垢率为82.3%,KR928以10 mg/L注入时阻垢率为92.4%;HPMA与PAA按1∶2复配后以15 mg/L注入,阻垢率在85%以上;复配阻垢剂在真实水样中阻垢率虽有所降低,但仍在80%以上;聚马来酸酐与聚丙烯酸复配的阻垢剂可有效抑制稠油热采污水因采用预氧化工艺引起的结垢。     

水解聚马来酸酐和聚丙烯酸阻磷酸钙垢性能及其机理研究

采用静态阻垢法研究在不同温度、不同阻垢剂浓度、不同pH及不同浓度的待测离子条件下水解聚马来酸酐(HPMA)和聚丙烯酸(PAA)阻磷酸钙垢的阻垢性能,并对其机理进行简单研究.结果表明:在相同条件下,HPMA阻磷酸钙垢的效果比PAA效果好.HPMA和PAA的阻垢率随着阻垢剂浓度的增加而升高,但是阻垢率并不是无限升高,在10 mg/L时,阻磷酸钙垢的阻垢率最大;温度较低时,HPMA的阻垢率率较大.并用量子化学方法中的半经验PM3方法研究了HPMA分子结构与其性能之间的关系,探讨了HPMA阻磷酸钙垢的阻垢机理,从微观角度解释了HPMA阻垢性能要优于PAA.     

低磷阻垢剂在低温多效海水淡化过程中的应用

以羟基乙叉二膦酸(HEDP)、端羧基超支化聚酯(CHBP)、水解聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)为原料,研制出一种具有环保功能的低磷复配高效阻垢剂,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对CHBP的分子结构进行了表征,通过静态阻垢实验和模拟低温多效蒸馏海水淡化体系下的铜管垢样生长实验考察了低磷阻垢剂的阻垢性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了垢样的形貌和晶体结构。结果表明,该低磷阻垢剂的最佳配方为m(HEDP)∶m(CHBP)∶m(HPMA)∶m(PAA)=1∶9∶80∶10,在其质量浓度为15 mg/L时,碳酸钙阻垢率为87.5%。阻垢剂中的羧基是阻止碳酸钙垢形成的主要因素。CHBP的引入降低了配方中的总磷含量。加入该阻垢剂后,铜管上垢样的形貌发生了改变,易在水相中悬浮而随水流走,从而难以沉积生长在换热器的表面。     

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-6 60 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。     

聚天冬氨酸及其复配物对硫酸钙的阻垢性能

以L-天冬氨酸为原料，热聚合成聚天冬氨酸酐，水解得到聚天冬氨酸的钠盐。采用凝胶色谱法(GPC)测定了聚天冬氨酸的相对分子质量。研究了聚天冬氨酸及其复配物的阻CaSO4垢性能。实验表明：聚天冬氨酸在投加质量浓度为4mg／L时，阻垢率达到90％，优于常用的阻垢剂聚马来酸和聚丙烯酸。聚天冬氨酸与三聚磷酸钠的复配物在投加质量浓度为5mg／L时，阻垢率达到90％，与柠檬酸三钠的复配物的阻垢率达到88％。聚天冬氨酸及其复配物均具有一定的耐温性能，且聚天冬氨酸优于其复配物。     

一种环保型阻垢缓蚀剂的性能

以聚环氧琥珀酸（PESA）、聚丙烯酸（PAA）、水解聚马来酸酐（HPMA）、苯并三氮唑（BTA）为原料,研制出一种新型具有环保功能的复合型高效阻垢缓蚀剂。通过正交试验确定该阻垢缓蚀剂中各组分的最佳浓度为：PESA(1.0 mg/L)/PAA(1.0 mg/L)/HPMA (0.6 mg/L)/BTA(0.5 mg/L)。分别采用鼓泡法、电化学试验和旋转挂片腐蚀试验研究了其阻垢缓蚀性能。试验结果表明,该阻垢缓蚀剂的阻垢率为92%,对A3碳钢、铜、不锈钢的缓蚀率分别达到了83%、97%、99%,动态模拟试验结果也显示该阻垢缓蚀剂满足循环冷却水运行要求。     

高尚堡油田复合阻垢剂优选实验研究

针对高尚堡油田注水井碳酸钙垢结垢严重问题,开展适用于高尚堡油田耐温高效复合阻垢剂的筛选与评价工作.实验对膦酰基羧酸共聚物(POCA)、多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)、水解聚马来酸酐(HPMA)、乙二胺四亚甲基磷酸钠(EDTPMS)、聚天冬氨酸(PAPS)共6种阻垢剂的耐温性和阻垢能力进行了评价,其中PAPEMP、DTPMPA和POCA 3种阻垢剂在120℃时的阻垢率在80％以上,满足高尚堡油田注水井阻垢要求.将上述3种阻垢剂按比例进行复配评价,静态实验结果发现DTPMPA与POCA复配比例为1:1,加量100 mg·L-1时阻垢效果最好,在120℃下对碳酸钙垢的阻垢率可以达到85％.最后分别对两种复配阻垢剂的动态阻垢效果进行了评价.实验结果表明,两种复配阻垢剂对管线的伤害均较小,DTPMPA-POCA复配阻垢剂对岩心的伤害程度低于DTPMPA-PAPEMP复配阻垢剂,前者驱替70 PV对岩心伤害程度在10％左右,后者对岩心伤害程度在20％左右,因此推荐DTPMPA-POCA复合阻垢剂进行高尚堡油田注入水防垢作业.     

聚环氧琥珀酸在反渗透系统中阻垢效果的评价

以马来酸酐为原料合成了一种新型无磷、无氮环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA).并利用实验室反渗透评价装置对其阻碳酸钙垢效果进行了评价,并与国外的聚丙烯酸(PAA)样品进行了阻垢效果的对比.实验证明PESA阻垢性能良好,在反渗透系统中具有广泛的应用前景.     

一种油田高钡水体阻垢剂的制备及性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)与马来酸酐(MAC)三种单体合成了一种新型的三元共聚物阻垢剂,通过正交实验确定该阻垢剂的最佳工艺参数:单体配比(MA:MAC:AA)=1:0.3:0.5,引发剂用量为12%,反应温度为80°C,反应时间为4 h。考察了阻垢剂的质量浓度和高钡水体对阻垢剂阻垢性能的影响,结果表明:该阻垢剂对钡锶垢有较好的阻垢效果,当钡离子和锶离子浓度分别为185 mg/L和2 250 mg/L时,阻垢剂加量为60 mg/L,阻垢率分别接近100%和80%左右;当钡离子浓度高达700 mg/L时,该阻垢剂的阻垢率仍在90%以上。     

聚丙烯酸阻垢性能的评定--静态阻垢法

在工业循环冷却水中,结垢是普遍存在的困扰系统正常运行的一大难题。使用阻垢剂已成为目前控制结垢最常用的方法之一。准确、快速地评定阻垢剂的阻垢性能对阻垢剂的开发和合理利用十分重要。通过聚丙烯酸(PAA)对碳酸钙垢的静态阻垢法阻垢实验,结果表明:聚丙烯酸有良好的阻碳酸钙垢效果。