硫酸钡（锶）阻垢剂的合成与应用性能研究

发布时间：2017-06-30 11:21

  本文关键词：硫酸钡（锶）阻垢剂的合成与应用性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着油田的逐渐开发,含水量持续上升,油田阻垢逐渐成为人们关注的焦点。在各种防治方法中,加入阻垢剂是最经济有效而且是最方便的办法。在各类垢中,硫酸盐垢是最难处理的,特别是BaSO_4。因此,各国都在竞相研究其对付办法,成为目前研究的焦点问题。 本文的研究目的是合成一种能对油田中的硫酸钡(锶)等硫酸盐结垢有良好阻垢性能的阻垢剂,并对其进行复配效果的研究,探讨其阻垢机理,利用它们之间的协同作用来提高其阻垢性能,从而得到能够对油田中硫酸钡(锶)结垢良好阻垢效果的方案。 本论文根据对硫酸钡(锶)类阻垢剂结构-性能的关系,用顺丁烯二酸酐、丙烯酸、烯类磺酸单体USA-Ⅰ、丙烯酸甲酯、次亚磷酸钠为原料,在过氧化物引发剂——过硫酸钾引发聚合反应的条件下合成了一种对硫酸钡等硫酸盐结垢有良好阻垢效果的膦基聚磺羧酸盐阻垢剂。 在合成工艺的研究中,通过溶液聚合的方式合成了聚合物阻垢剂,并研究了影响聚合物阻垢剂性能的各种因素,包括引发剂用量种类及用量、反应温度、反应时间等。最后利用红外光谱对产品的结构进行分析,确定分子结构式,并用黏度法测试了其黏均相对分子质量。 在膦基聚磺羧酸盐阻垢剂的阻垢性能评价中,静态阻垢实验的结果表明:该阻垢剂对硫酸钡、硫酸锶、硫酸钙都良好的的阻垢效果;体系温度的升高、pH值的降低以及成垢时间的延长,阻垢剂的阻垢率下降;产品与氨基磺酸的复配使得阻垢效果提高。 通过对阻垢剂作用机理的分析,认为膦基聚磺羧酸盐阻垢剂主要通过螯合增溶、阴离子型聚电解质对阳离子的有效束缚、凝聚与分散等方式产生作用。
【关键词】：膦基聚磺羧酸盐阻垢剂 硫酸钡 硫酸锶 硫酸盐结垢 阻垢
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ125.14
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 1. 绪论6-22
• 1.1 油田水结垢的一般问题及其化学防治技术6-12
• 1.1.1 油田水垢的类型7
• 1.1.2 油田水结垢的一般规律和影响因素7-11
• 1.1.3 油田水结垢的化学防治技术11-12
• 1.2 聚合物阻垢剂研究及其进展12-18
• 1.2.1 聚合物阻垢剂的种类及其发展13-17
• 1.2.2 阻垢剂的作用机理17-18
• 1.3 本课题的研究任务与内容18-22
• 1.3.1 本课题的背景18-20
• 1.3.2 硫酸钡(锶)阻垢剂研究的概况20-21
• 1.3.3 本课题研究的主要任务与内容21-22
• 2. 硫酸钡(锶)阻垢剂的合成原理与评价方法22-31
• 2.1 硫酸钡(锶)阻垢剂的合成原理22-27
• 2.1.1 硫酸钡(锶)阻垢剂结构-性能关系22
• 2.1.2 硫酸钡(锶)阻垢剂的分子设计思路与原料选择22-25
• 2.1.3 硫酸钡(锶)阻垢剂的合成原理及可行性分析25-27
• 2.2 硫酸钡(锶)阻垢剂的评价方法27-31
• 2.2.1 阻垢剂的评价方法及本课题的选择27-28
• 2.2.2 钡锶离子的络合滴定分析方法的建立28-31
• 3. 硫酸钡(锶)阻垢剂的合成研究31-48
• 3.1 实验试剂与仪器31-32
• 3.1.1 实验试剂31-32
• 3.1.2 实验仪器及装置32
• 3.2 合成方法与步骤32-33
• 3.3 聚合物阻垢剂合成条件的研究及其优选33-42
• 3.3.1 部分单体与引发剂的优选33-35
• 3.3.2 聚合物阻垢剂合成条件的优选35-38
• 3.3.3 阻垢剂组成对阻垢剂性能的影响及其选择38-39
• 3.3.4 合成条件与工艺的改变与阻垢剂性能的关系39-42
• 3.4 聚合物阻垢剂分子表征42-48
• 3.4.1 聚合物阻垢剂的红外光谱分析42-43
• 3.4.2 聚合物阻垢剂的特性黏数和黏均相对分子质量43-48
• 4. 硫酸钡(锶)阻垢剂的应用性能研究及作用机理分析48-67
• 4.1 成垢体系的设计48
• 4.2 实验试剂及仪器48-49
• 4.2.1 实验试剂48-49
• 4.2.2 实验仪器49
• 4.3 聚合物阻垢剂对硫酸盐结垢抑制的性能49-58
• 4.3.1 不同成垢离子浓度下的阻垢性能49-53
• 4.3.2 不同温度与恒温时间下的阻垢性能53-55
• 4.3.3 不同pH下的阻垢性能55-56
• 4.3.4 聚合物阻垢剂氨基磺酸的复配研究56-58
• 4.4 聚合物阻垢剂在模拟注水水质中的阻垢性能58-59
• 4.4.1 模拟注水结垢的水质及条件58-59
• 4.4.2 聚合物阻垢剂在模拟介质中的阻垢性能59
• 4.5 影响阻垢剂应用性能的因素的分析59-62
• 4.5.1 成垢离子的类型与浓度60
• 4.5.2 成垢体系的pH值60-61
• 4.5.3 结垢环境的温度61-62
• 4.6 硫酸钡(锶)阻垢剂作用机理的分析62-67
• 4.6.1 螯合增溶作用63
• 4.6.2 阙值效应与阴离子型聚电解质对阳离子的束缚作用63-64
• 4.6.3 凝聚与分散作用64-65
• 4.6.4 晶格畸变作用65-67
• 5. 结论67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 雷晓娟;谢志海;张旭;李莉;降晓艳;;新型硫酸钡阻垢剂的合成与性能评价[J];化学工程;2011年02期

2 严思明;张长思;王柏云;;油田硫酸钡阻垢剂的制备与性能评价[J];精细石油化工进展;2012年09期

3 李建波;邓开锐;李永会;钟小芳;唐倩;;硫酸钙垢除垢剂的合成及性能评价[J];精细石油化工进展;2013年01期

4 郑云萍;艾绍平;梁发书;李红建;杜清珍;;淖尔油田结垢、阻垢的影响因素[J];石油与天然气化工;2011年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 李树林;中亚油田油井结垢规律与防垢方法研究[D];东北石油大学;2011年

2 邢卫国;含磺酸基的聚羧酸阻垢分散剂的合成与性能研究[D];山东大学;2011年

3 郭颖颖;HPAM对油田水结垢的影响研究[D];东北石油大学;2012年

4 熊伟;衣康酸类共聚物的合成及阻垢分散性能研究[D];东北石油大学;2012年

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本文编号：501752