学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

油田用高效阻垢剂的合成及性能评价

作　者: 李荫刚
导　师: 韩力挥
学　校: 中国海洋大学
专　业: 化学工艺
关键词: 阻垢剂油田聚合物性能评价
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 235次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在油田注水开发过程中,结垢是普遍存在的现象。随着注水开采的进行,油井含水量逐渐上升,结垢现象越来越严重。结垢会堵塞油气通路,降低储层渗透率,降低油井注入和产出能力,甚至造成设备的破坏,严重影响油气田的开采。实践证明添加阻垢剂是一种经济有效的防垢方法。鉴于油田结垢成分的复杂性以及目前市面上的阻垢剂的单一阻垢性,本文合成了两种油田用阻垢剂HL-1和HL-2,从单体摩尔比、反应时间、反应温度、引发剂用量等方面讨论了其具有最佳阻垢性能时的最佳反应条件。并对其进行了阻垢性能评价。对其在实际油田水中的阻垢性能进行了评价对比。以马来酸酐、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯为主要原料,在引发剂过硫酸钾存在的情况下,进行自由基聚合反应,得到聚合产物阻垢剂HL-1。阻垢剂HL-1具有最佳阻垢性能的最佳合成条件为∶单体摩尔配比为n（MA）∶n（MAA）∶n（MAC）为1∶0.6∶0.4,聚合反应时间为6h,引发剂过硫酸钾的用量为0.6%,反应温度为85-90℃。在阻垢剂HL-1的基础上引入了新的单体AMPS,自由基聚合生成了阻垢剂HL-2,MA-MAA-MAC-AMPS。确定了单体最佳摩尔配比n（MA）∶n（MAA）∶n（MAC）∶n（AMPS）为1∶0.6∶0.4∶0.05。对阻垢剂HL-1、HL-2进行表征及阻垢性能评价。分别测定了其对CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄垢的阻垢效果。对比发现阻垢剂HL-2比HL-1具有更加优良的阻垢性能,且在使用过程中,没有絮凝现象出现。尤其对BaSO₄和SrSO₄具有良好的阻垢效果。对阻垢剂进行耐温、抗盐性评价,结果表明HL-2具有比HL-1更强的耐温性和抗盐性,可以在较高温度下和高盐度环境中使用。对合成的阻垢剂HL-1和HL-2进行实际油田水阻垢性能评价,评价结果显示,阻垢剂HL-2对CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄垢的阻垢性能均优于HL-1,尤其对难溶物BaSO₄、SrSO₄垢的阻垢性能比较理想。是一种可以用于油田注水复杂环境中使用的阻垢剂。且其阻垢效果优良。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章前言  11-32
  1.1 油田结垢现状  11-14
    1.1.1 国内油田结垢现状  12-13
    1.1.2 国外油田结垢现状  13-14
  1.2 油田结垢机理分析  14-18
    1.2.1 油田结垢原因  15-16
    1.2.2 油田垢类型  16
    1.2.3 碳酸盐垢结垢机理  16-17
    1.2.4 硫酸盐垢结垢机理  17-18
    1.2.5 其它结垢物结垢机理  18
  1.3 油田防垢技术研究发展现状  18-31
    1.3.1 防垢技术的概述  18-20
    1.3.2 阻垢剂的发展  20-30
      1.3.2.1 有机膦酸类阻垢剂  20-22
      1.3.2.2 聚合物类阻垢剂  22-30
    1.3.3 阻垢剂的作用机理  30-31
      1.3.3.1 螯合作用  30
      1.3.3.2 分散作用  30
      1.3.3.3 晶格畸变作用  30-31
  1.4 主要研究内容及意义  31-32
第二章马来酸酐-甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物的合成及性能评价  32-49
  2.1 实验试剂及装置  32-33
    2.1.1 实验试剂  32
    2.1.2 实验装置  32-33
  2.2 实验原理  33-34
    2.2.1 自由基聚合反应  33
    2.2.2 引发剂的选择  33-34
  2.3 聚合实验  34
  2.4 阻垢性能评价方法  34-35
  2.5 聚合条件的优选  35-39
    2.5.1 单体摩尔配比对阻垢剂HL-1 性能影响  35-37
    2.5.2 引发剂用量对阻垢剂HL-1 性能影响  37
    2.5.3 反应时间对阻垢剂HL-1 性能影响  37-38
    2.5.4 反应温度对阻垢剂HL-1 性能影响  38-39
  2.6 阻垢剂HL-1 结构表征  39-40
  2.7 阻垢剂HL-1 相对分子量的测定  40-42
    2.7.1 实验原理  40-41
    2.7.2 实验方法  41-42
    2.7.3 实验结果  42
  2.8 阻垢剂HL-1 阻垢性能评价  42-48
    2.8.1 阻垢剂HL-1 对碳酸钙的阻垢性能评价  42
    2.8.2 阻垢剂HL-1 对硫酸钙的阻垢性能评价  42-43
    2.8.3 阻垢剂HL-1 对硫酸钡的阻垢性能评价  43-44
    2.8.4 阻垢剂HL-1 对硫酸锶的阻垢性能评价  44
    2.8.5 pH 值对阻垢剂HL-1 阻垢性能影响  44-46
    2.8.6 温度对阻垢剂HL-1 阻垢性能影响  46-47
    2.8.7 阻垢剂HL-1 抗盐性评价  47-48
  2.9 本章小结  48-49
第三章马来酸酐-甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯-AMPS共聚物的合成及性能评价  49-60
  3.1 实验试剂及装置  50-51
    3.1.1 实验试剂  50
    3.1.2 实验装置  50-51
  3.2 聚合实验  51
  3.3 聚合条件的优选  51-52
  3.4 阻垢剂HL-2 的结构表征分析  52-53
  3.5 阻垢剂HL-2 的相对分子量  53
  3.6 阻垢剂HL-2 的阻垢性能评价  53-55
    3.6.1 阻垢剂HL-2 对碳酸钙的阻垢性能评价  53-54
    3.6.2 阻垢剂HL-2 对硫酸钙的阻垢性能评价  54
    3.6.3 阻垢剂HL-2 对硫酸钡的阻垢性能评价  54-55
    3.6.4 阻垢剂HL-2 对硫酸锶的阻垢性能评价  55
  3.7 温度对阻垢剂HL-2 的阻垢性能影响  55-58
  3.8 盐度对阻垢剂HL-2 的阻垢性能影响  58-59
  3.9 本章小结  59-60
第四章阻垢剂在油田水中阻垢性能评价  60-70
  4.1 油田水结垢预测方法  60-64
    4.1.1 CaCO_3 结垢趋势预测  60-61
      4.1.1.1 D-S 饱和指数法  60-61
      4.1.1.2 稳定指数法  61
    4.1.2 CaSO_4 结垢趋势预测  61-62
    4.1.3 BaSO_4 结垢趋势预测  62
    4.1.4 SrSO_4 结垢趋势预测  62-63
    4.1.5 Oddo-Tomson 饱和指数法  63-64
  4.2 油田水的水质组成  64-65
  4.3 油田水阻垢性能评价实验  65-68
    4.3.1 抑制碳酸钙垢评价实验  65-66
    4.3.2 抑制硫酸钙垢评价实验  66-67
    4.3.3 抑制硫酸钡垢评价实验  67-68
    4.3.4 抑制硫酸锶垢评价实验  68
  4.4 本章小结  68-70
第五章结论与认识  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
个人简历  78-79
发表的学术论文  79

油田用高效阻垢剂的合成及性能评价

内容摘要

全文目录

相似论文