低相对分子质量聚丙烯酸钠复合防垢剂的研制与评价

江苏油田因其地层水与注入水不配伍,结垢现象严重,对其部分区块的油井产出水进行分析,得到其钡离子浓度最高可达444.6 mg/L,锶离子浓度最高可达70.4 mg/L。考虑使用成本等因素,选取低相对分子质量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸三种螯合物作为原料进行高效硫酸钡锶垢防垢剂的多元复配,得到低相对分子质量聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐以及聚天冬氨酸质量比为2.0~2.5:3.0~3.5:3.0~3.5的新型高效硫酸钡锶垢防垢剂。     

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 5ｈ。防垢剂性能评价结果表明,当硫酸钡防垢剂加量为100 ｍｇ／Ｌ时,对硫酸钡的防垢率可以达到92.8 ％;硫酸钡防垢剂的抗温性能较好,当温度为90 ℃时,对硫酸钡垢的防垢率仍大于90 ％;随着溶液pH值的不断增大,硫酸钡防垢剂对硫酸钡的防垢率呈现出先增大后减小的趋势,防垢剂在中性至弱碱性溶液中能发挥最佳的防垢效果。     

新型硫酸盐垢防垢剂的制备与性能评价

根据油田中常用硫酸盐防垢剂的分子结构,设计了一种二元共聚物防垢剂。以马来酸酐（MA）和乙酸乙烯酯（VAC）为单体,氧化还原体系为引发剂,采用自由基水溶液聚合,制得共聚物,再复配以第三单体和增效剂,得到防垢剂产品。分析了合成条件对防垢性能的影响,评价了防垢剂对硫酸钡垢和硫酸钙垢的防垢性能。实验表明,作为油田水处理剂,该防垢剂产品对硫酸盐垢有较好的防垢效果。当马来酸酐与乙酸乙烯酯的摩尔比为6：4,引发剂用量为单体质量的10％,单体与水的质量比为1：2时,在75℃下反应所得的共聚物防垢效果较好。在聚合体系中加入第三单体A1、A3和增效剂时,得到的聚合物防垢率增加,加入第三单体A2后得到的聚合物防垢率较低。     

三元共聚物MA/AA/MA-β-CD的合成及其硅垢阻垢性能

以马来酸酐(MA)和β-环糊精(β-CD)为原料,合成了一种环糊精羧酸类单体MA-β-CD。以MA-β-CD、MA及丙烯酸(AA)为原料,通过自由基水溶液共聚的方法合成了三元共聚物防垢剂MA/AA/MA-β-CD,采用FTIR对其结构进行了表征。以硅垢防垢率为评价标准,利用单因素法讨论了单体配比、引发剂加量、反应时间、反应温度对共聚物防垢性能的影响,得出最佳聚合条件。评价结果表明,合成的MA/AA/MA-β-CD具有良好的防垢效果。共聚物加量为100 mg/L时,防垢剂对硅垢的防垢率为74.33%。对共聚物进行的复配实验结果表明,MA/AA/MA-β-CD与聚环氧琥珀酸(PESA)具有良好的协同增效作用,当MA/AA/MA-β-CD加量为60 mg/L、PESA加量为40 mg/L时,硅垢防垢率达到83.62%。     

陇东油田长效清防垢工艺研究与应用

实验针对陇东油田的结垢现状与特点,分析了结垢机理及其影响因素,研究了适合处理该油田油层结垢的化学剂进行清防垢的工艺技术。研究表明:对井筒内以碳酸钙垢为主的油井井筒内防垢选用浓度为2 mg/L的(羟基乙叉膦酸)HEDP的防垢剂;对以硫酸钡垢为主的油井井筒内结垢可选由(聚天冬氨酸)PASP与(乙二胺四甲叉膦酸)EDTMP按3:2复配而成,其质量浓度为50 mg/L的防垢剂;对马岭侏罗系油藏油井井筒内既有碳酸钙又有硫酸钡垢的预防,可选用浓度为30 mg/L的JN-518防垢剂;对地层中既有碳酸钙垢又有硫酸钡垢的油藏内部防垢可用JN-518防垢剂,其浓度应随注水时间的改变而改变。现场试验表明:井筒和地层内加入实验室研究的清防垢剂后,清防垢率明显上升,经济效益显著。     

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     

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。     

马来酸酐/乙酸乙烯酯/丙烯酸三元共聚物的合成及性能

以马来酸酐、乙酸乙烯酯、丙烯酸为原料合成了三元共聚物防垢剂,通过正交实验优化得出的合成条件为:n(马来酸酐):n(醋酸乙烯酯):n(丙烯酸)=0．8:1:1,引发剂的用量为单体总质量的1．2%,反应温度60℃,反应时间3 h,并评价了产物的复配性能。结果表明:以三元共聚物为组分的复合防垢剂具有优异的防垢性能,在纯化油田污水中加量3 mg/L,防垢率可达100%,同时该防垢剂与缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂和粘土稳定剂等具有良好的配伍性,是适合纯化油田使用的一种高效防垢剂。     

防止三元复合驱后油井结垢的清防垢剂的制备与应用

为解决三元复合驱后油井结垢问题,分析了三元复合驱后油井结垢的机理及垢的成分,以羟基五甲叉膦酸、膦基聚马来酸酐防垢剂、C₁₂-C₁₈脂肪醇聚氧乙烯（10）醚、USP2 烷基为十五烷基、乌洛托品、硒化钠等原料合成了清防垢剂,研究了清防垢剂浓度对清垢和防垢效果的影响,并在华北油田百余口油井进行了应用。研究结果表明,三元复合驱油井所结垢为碳酸盐垢和硅垢的复合体,清防垢剂加量为20～30 mg/L 时,清垢率大于60%、防垢率大于95%。现场应用结果表明,清防垢剂不仅解决了垢卡泵、井筒管杆的结垢问题,而且节约油井能耗。三元复合驱后油井平均检泵周期由约70 d 延长至约600 d,单井能耗降低23.19 百分点,达到了满足油田生产正常运行和节能的目的。表2参25     

长庆超低渗透油藏华庆油田硫酸钡锶垢的防治

针对华庆油田结垢的实际,分析了其结垢机理和注入水与地层水配伍性,按行业标准筛选出防垢剂CDS-1,在浓度为70mg/L时对硫酸钡锶垢的防垢率达到93.76%。从2009年6月11日起,在该区块按70mg/L的浓度在注水站连续投加,注水压力下降并趋于平稳,注水量上升并趋于平稳,可为类似油田开发提供参考。