含磷共聚物阻垢剂的合成与性能评价.pdf

石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2008年2月第30卷第1期 ofOilandGas Feb．2008V01．30No．1 Journal Technology(J．JPI) 马来酸酐一丙烯酸含磷共聚物阻垢剂的合成 与性能评价 罗 跃，刘清云。郑力军 (长江大学化学与环境工程学院。湖北荆州434023) 王晓敏 (胜利油田东辛采油厂，山东东营257005) [摘要]以水为溶剂．过硫酸盐为引发剂，以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、次磷酸盐为单体合成了含 磷共聚物阻垢剂MA-AA-P。研究了合成条件对该共聚物阻碳酸钙垢、硫酸钙垢性能的影响．确定了最佳 t 的合成条件：单体摩尔比AAMA=3—1．引发剂为10％(占单体总质量)．次磷酸盐加量20％．反应 温度90C．反应时阊4h．考察了不同条件下的阻垢性能。试验结果表明．阻垢剂加量10～20mg／L．pH 值6～8．5，温度范围60～80℃，阻垢效果最佳。 [关键词]油田污水，钙垢I共聚物阻垢剂I性能评价 [中图分类号]TE358．5 [文献标识码]A 油田生产的经验表明，结垢问题是与原油的生产过程相伴而生的。结垢可能存在于油层、近井带、 射孔孔眼、井筒、集输管线、储罐、处理容器等处，致使油层伤害、阻流、设备磨损、垢蚀等问题出 现。生产受到严重影响。特别是注水开发油田，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性-结垢问题更 为突出。由于结垢等影响，造成油井产液量下降、注水井压力上升，采油措施费用、管线及设备维护更 新费用大幅度上升，严重者造成油井停产或报废，从而影响油田的开发效果与经济效益。 晶体垢如碳酸钙垢、硫酸钙垢等是油田常见垢。热力学理论认为，垢是物质从溶液中沉淀或结晶出 来所致，过饱和是结垢的“推动力”，在不同的条件下，某物质在溶液中若是过饱和就有产生结垢的可 受到破坏，就会发生结垢或垢溶解n]。为此，进行了一种新的阻垢剂的合成及性能评价研究。 1试验部分 在带有冷凝管、温度计、搅拌器、滴液漏斗和气体导人管的四口烧瓶中，按配比加入一定量的马来 酸酐(MA)和蒸馏水，将过硫酸盐配成10％的溶液置于50ml恒压滴液漏斗中，将定量的次磷酸盐和 丙烯酸(AA)配成一定浓度的溶液置于另一恒压滴液漏斗中，安装好反应装置。在回流冷凝的条件下 加热搅拌，待MA完全溶解后，升温至80℃(ff持温度误差在±1℃范围内)时开始滴加引发剂、AA 和次磷酸盐的混合液，控制滴加速度，使滴加时问约为1h。滴加完毕后，升温到85℃，保温反应3h， 5673—93[2]进行阻垢性能测定。 冷却得到浅黄色透明粘稠液体即为产品。按SY／T 1．1 合成条件对共聚物阻垢性能的影响 1．1．1单体配比 图1为单体配比(摩尔比)对阻垢率的影响。从图1可以看出，单体摩尔比不同，对共聚物阻垢性 MA单体配比过多时，就会导致聚合困难，MA单体转化率不高；若MA单体太少，AA会发生自聚， 只有当单体配比在一定的范围内时，才会使聚合反应完全，共聚物阻垢效果良好。 [收稿日期】2007—09一06 [作者简介]罗跃0958一)，男．1982年大学毕业．教授。现主要从事油田化学方面的科研及教学工作。 万方数据 第30卷第1期 罗跃等：马来酸酐一丙烯酸含磷共聚物阻垢剂的合成与性能评价 1．1．2引发剂用量 图2为引发剂用量对阻垢率的影响。由图2可以看出，随着引发剂用量的增加，阻垢率增大，但是 当用量超过一定值时，阻垢率有所下降。引发剂用量太少时阻垢效果差，如引发剂用量为2％时，对 内，有良好的阻垢效果。从综合效果看，引发剂最佳用量为10％，此时阻垢效果最好，对CaCO。垢和 CaSo。垢的阻垢率达86．0％和93．9％。 莲 莲 静 哥 螈 蟓