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在油田注水开发过程中,结垢是普遍存在的现象。随着地层压力、温度或水成分的变化,垢会加速生成,这些垢主要包括CaCO3、CaSO4、BaSO4和SrSO4垢等,其中CaCO3和CaSO4垢是是油田开发生产中最常见的无机垢。而且从储层到地面集输设备,CaCO3结垢都有可能发生,这就使得防垢技术变得更加困难,造成的危害也较大。目前,最常见和行之有效的抑制垢的生成和成长的方法是采用化学阻垢剂。而目前市场上存在的共聚物阻垢剂虽然品种繁多,但是依然存在一些方面的问题,由于油田污水中所含金属离子浓度远远高于循环冷却水中的金属离子浓度,所以针对特有的油田水体结垢环境,尤其是含钙离子浓度较高(Ca2+≥)3000mg/L)和结复合垢(CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4)水体,尚无较好的解决措施。本文的研究目的是合成一种对钙垢有优良抑制作用的阻垢聚合物,并研究其阻垢性能,使其适用于较高浓度钙离子(Ca2+≥3000mg/L)水体,并通过优选其它专用钡锶垢阻垢剂,对二者进行复配,利用它们之间的协同作用提高其阻复合垢性能,优选出适用于油田不同水体特征的阻垢配方体系。本文合成了环氧琥珀酸(ESA),并以环氧琥珀酸(ESA)和烯丙基磺酸钠(SAS)为聚合单体,进一步合成了阻钙垢聚合物ESA/SAS,并通过正交实验确定了ESA/SAS共聚合最优化条件：单体配比(ESA:SAS)=2:1,引发剂(过硫酸铵)用量(占单体总质量)为4%,反应温度为90℃,反应时间为4小时,并用红外光谱证实最优合成参数下二元共聚物即为目标产物,命名为CX-3。实验深入研究了CX-3阻垢效果,结果表明CX-3对钙垢阻垢效果优良,加量为40mg／L时,对碳酸钙垢(Ca2+:3300mg/L)阻垢率为88.76%,对硫酸钙垢(Ca2+:3000mg/L)阻垢率为89.95%,；但阻钡锶垢效果欠佳。将其与现有常用钙垢阻垢剂(PESA、AA/MA和AA/AMPS)相比,在40mg／L加量下,CX-3对含单一钙垢水体(Ca2+:1650mg/L)的阻垢率为97.30%,阻钙垢效果优于其它钙垢阻垢剂。CX-3用于油田现场不同水体时,在100mg／L加量下对胜利油田纯梁C26-08井采出水(Ca2+:2850mg/L,Sr2+:100mg/L)阻垢适应性较好,对钙镁垢和钡锶垢的阻垢率分别为96.00%和80.20%,达到油田生产阻垢要求(阻垢率≥80%)；而对南海西部涠洲油田水体(Ca2+:1000mg/L,Ba2+:400mg/L)中钡锶垢阻垢效果欠佳,需考虑与钡锶阻垢剂复配使用,以解决阻复合垢问题。为了优选出复配用钡锶阻垢剂,实验对AA/MA/MAC(命名为CT-3)、AD304、 TH607B、陕西安得专用钡锶阻垢剂和山东泰和阻垢缓蚀剂等阻钡锶垢性能进行了对比,并优选出CT-3为CX-3复配用阻垢剂。当CT-3:CX-3=1:1时,其对WZ地层水中钙镁垢和钡锶垢均有较好阻垢效果；加量100mg／L时,阻垢率分别达82.28%和80.26%,满足油田现场使用需要(阻垢率≥80%)；特将该最优比例复配阻垢剂命名为FH-11。对比实验表明,FH-11对涠洲油田采出水复合垢中钡锶垢、钙镁垢的阻垢效果均较单一CX-3、CT-3效果明显,且随着FH-11加量增大,阻垢效果明显增强。从而证实了CX-3和CT-3具有协同增效作用。研究了FH-11对涠洲油田地层水、胜利油田纯梁C26-08井/C47-5井采出水、青海七个泉油田3-4井采出水的阻垢适应性。结果表明FH-11对这四种不同水体中钡锶垢、钙镁垢阻垢率均达80%以上,阻垢适应性良好,可满足不同水体阻复合垢需要。而且在100mg/L加量下,FH-11对WZ地层水中钡锶垢与钙镁垢阻垢率均大于80%,优于山东泰和阻垢缓蚀剂、AD304与陕西安得专用钡锶阻垢剂,稍逊于TH607B。但与TH607B相比,FH-11不含膦,对环境无污染。