聚环氧琥珀酸盐资料.pdfVIP

聚环氧琥珀酸盐阻垢剂 长安大学 潘爱芳 1．产品技术的先进性及创新性 结垢伤害是注水开发油田所面临的普遍问题之一，给油田的高效开发带来了较为 严重的影响，到目前为止，仍然是一个尚未解决的世界性难题。油田开发中的结垢问 题出现之后，开始是按照通常的工业类结垢问题来进行对待预处理的。阻垢剂的应用 所经历的发展阶段基本上与整个阻垢剂的发展应用历程相对应。但是，由于油田开发 过程中不仅涉及到集输管线的结垢、腐蚀问题，同时还涉及到油层结垢伤害问题，而 且结垢环境更为复杂，尤其是涉及到注入水与地层水的混合等一系列问题。因此，油 田注水开发中的阻垢剂的应用与开发还具有自身的一些特点。总体来看，油田开发中 阻垢剂的引入、开发与应用具有如下特点。 二十世纪80年代以前，主要针对出现的结垢问题而进行除垢，采用的方法主要是酸洗 法。虽然酸洗不失为一种较为有效的除垢方法，但该方法同时存在许多副作用，最主 要的是它污染油层、加速设备腐蚀，从而降低管线和设备的使用寿命。此外，对产生 的酸洗废液的处理困难，并易造成水源污染，而且酸洗成本高、操作繁杂，对于某些 不溶于酸的垢（如钡锶结垢）无法有效去除。 为了提高防、除垢效率，80年代以后到90年代初期，在注意除垢的同时，又逐步开始 了防垢措施的研究，开始引入和开发出了沉降剂、除垢剂、表面活性剂等一些防、除 垢剂。此阶段，除垢防垢效果有了一定的提高，但由于成本高、工艺复杂或难以适应 地质环境和地层水、注入水的水质变化，不能达到理想的除垢和防垢效果。到90年代 中后期，伴随除垢工艺技术与方法的进一步提高，开始对油层的结垢伤害、注水井作 业周期的缩短、设备的磨损或垢蚀、管道报废等严重影响油田正常生产和开发效益的 一系列问题逐步重视。进入21世纪，随着油田开采进入高含水期，全球性的油田开采 业都面临着油田结垢伤害问题的挑战，人们的防垢除垢意识进一步增强。国内外的科 研以及一线的工作人员对此问题进行了广泛而深入的研究。此阶段，引入并开发了名 目繁多的防垢剂、除垢剂、阻垢剂、絮凝剂、沉降剂、清洗剂、快速渗透剂等。近些 年来油田注水开发中，引入和研究开发出的各类阻垢剂中，聚合物阻垢剂的应用相对 普遍，且发展最为迅速。目前使用的的阻垢剂主要有天然聚合物阻垢剂、磷(膦)酸类 阻垢剂、磺酸类阻垢剂、羧酸类阻垢剂和人工聚合物阻垢剂等。 然而，随着人类环保意识的提高，环保法规进一步严格，国内外开始逐步重视环保型 阻垢剂的开发研究。并由此开发出了聚环氧琥珀酸等一些阻垢效果好、绿色环保的防、 除垢剂，该类产品国外的一些发达国家基本得到普遍使用，但是，我国尚处于研究、 开发与效果实验阶段。此外，硫酸钙、碳酸钙类型的结垢问题基本得到解决之后，目 前已经将重点转向对硫酸钡、硫酸锶垢的防、除效果问题的研究。 正是在上述历史背景下，长安大学潘爱芳教授进行了大量实验研究，首先在实验室条 件下取得了聚环氧琥珀酸盐的合成工艺技术，在此基础上，结合长庆油田结垢伤害问 题及防治研究的需要，又取得了一步法合成聚环氧琥珀酸盐的工业化中试的成功。 2．产品在本领域的关键程度 石油开采工业的顺利进行已经成为我国整个国民经济进一步发展不可缺少的组 成部分之一。提高原油采收率是一个颇具普遍性的问题，在我国低渗透油藏储量约 有40亿吨，还有一些老油田含水率已达80-90％，但此时仅采出地下石油储量的1/3， 还有 2/3 的石油储量用常规的办法无法开采。目前我国投入开发的低渗透油田的储 量占总动用储量的比例越来越高，而未动用地质储量中的比例更大。 注水开发是目前保持地层压力和提高采油率的主要手段之一，已为国内外广泛 采用，我国大部分油田也都采用注水开发的方式。然而油层结垢伤害问题在我国油 田注水开发中非常突出（尹先清等，2002），且防垢、除垢也是世界性的一大难题。 油田注水工艺需要考虑的主要问题是堵塞、结垢、腐蚀三大因素（武翔，1999）， 尤其是油田结垢是导致注水井和油层堵塞、腐蚀的重要