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高温阻垢剂的复配及其阻垢机理研究

作　者: 侯艳红
导　师: 齐公台；刘宏芳
学　校: 华中科技大学
专　业: 应用化学
关键词: CaCO3垢高温阻垢剂阻垢机理复配
分类号: TQ085.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

国内外注气驱油提高采收率是油田三次采油的主攻方向,高压二氧化碳的注入会增加采出水的腐蚀和结垢的危害性,而化学法防垢具有防垢效果好、针对性强等特点,而得到广泛应用。本论文针对吉林油田二氧化碳驱采出水水质及油井工况条件,复配得到能够有效分散腐蚀产物的高温阻垢剂,并探索了阻垢剂的阻垢机理,为解决注气驱油过程中出现的问题提供理论和技术支持。在国家标准方法的基础上,通过模拟现场采出水,采用鼓泡法、静态法和临界过饱和度法,评价了羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、水解聚马来酸酐(HPMA)、乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMP)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和植酸的阻垢性能,结果表明在二氧化碳驱采出水中PBTCA、HEDP、ATMP的阻垢性能比较好。六种分散剂中油酸钠和平平加分散氧化铁和碳酸钙的性能比较好。HEDP、PBTCA、ATMP、平平加和油酸钠的复配实验结果表明当HEDP的浓度为2mg/L,油酸钠的浓度为1mg/L,平平加的浓度为1mg/L时,阻垢剂的阻垢效率高并且所需药剂量低。用环境扫描电镜来研究阻垢剂的阻垢机理,结果表明在氮气除氧的模拟水中,无阻垢剂时,碳酸钙晶体为交错叠加的片状结构,而HEDP能够抑制晶体长大,PBTCA能够使多孔球状碳酸钙晶体稳定存在;在二氧化碳饱和的模拟水中,无阻垢剂时碳酸钙晶体为大颗粒块状晶体,而PBTCA能够改变碳酸钙晶体形状,使结垢产物比较疏松,HEDP能够使球状碳酸钙晶体稳定存在,阻碍其在金属表面的沉积。阻垢剂与油酸钠平平加的复配物能够抑制晶体生长,使晶体形成前的不稳定状态-白色圆片物稳定存在。另外,利用HEDP、PBTCA与ATMP溶液的表面自由能的相对大小,从理论上解释了各种阻垢剂阻垢性能优劣的原因。

高温阻垢剂的复配及其阻垢机理研究

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