HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响

研究了HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响．首先,通过改变诱垢剂的加量、Ba^2＋浓度以及实验温度,考察了该诱垢剂对硫酸钡垢形成过程中诱垢性能的影响,结果表明：（1）当钡盐浓度为98．25mg／L时,加入4mg／L的诱垢剂可使结垢率达到最优;（2）结垢率达到最优时所需诱垢剂的量随Ba^2＋浓度的增大而减少;（3）该诱垢剂具有很好的抗温性．另外,采用浊度分析、X-射线粉末衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了该诱垢剂对生成的BaSO4沉淀粉末的密度、晶型结构、微粒形貌和颗粒大小的影响．结果表明：诱垢剂的加入,使生成的沉淀晶体发生了晶格畸变,沉淀变得疏松,沉淀密度和颗粒粒径均明显减小．最后,对该诱垢剂的诱垢机理进行了理论解释．     

复配阻垢剂对硫酸钡阻垢效果研究

硫酸钡垢结构致密且一般不溶于酸,目前针对该类垢型最有效的解决办法就是在注入水中加入化学阻垢剂。选取DETPMP、EDTMPS、GY-405、HX-1、AMPS(2-丙烯酸-2-甲基丙磺酸)五种阻垢剂进行复配,采用钡离子络合滴定方法筛选出阻垢效果较好的复配型阻垢剂,再利用正交实验优化阻垢剂的配方。实验结果表明:阻垢剂两两复配时,GY-405与DETPMP在复配比为2:1时对硫酸钡垢阻垢效果最好,阻垢率最高可达到62.36%;三种阻垢剂复配时,利用正交软件可知,在GY-405、DETPMP、AMPS的浓度分别为25 mg/L、25 mg/L、15 mg/L时,该复配型阻垢剂对硫酸钡的阻垢效果最好,可达80%以上。选取Ba2+浓度、温度、矿化度、p H作为影响因素,对复配阻垢剂进行正交评价实验。通过正交实验可知,在四种因素共同作用下,当矿化度为42 g/L、Ba2+浓度为800 mg/L、p H为7、温度为85℃时,复配阻垢剂对硫酸钡阻垢率最大。四种因素中,复配阻垢剂对硫酸钡阻垢效果的影响大小的排序为Ba2+浓度p H矿化度温度。     

滴定法与失重法测定溶垢率对比实验研究

目前,实验室通用的评价溶垢剂溶垢效果的方法是失重法。采用失重法评价溶垢效果的实验过程繁琐、样品烘干时间较长、实验误差大。采用一种新的滴定方法评价溶垢剂的溶垢效果,该方法是根据溶垢剂与钡离子、镁离子的反应关系,滴定并计算出螯合型溶垢剂的溶垢率。实验数据准确度高,实验结果重复性好,操作简单快速。为评价新方法较传统的失重法测溶垢率的优越性,分别采用滴定法和失重法,对螯合型溶垢剂LQG-2的溶垢效果和溶垢剂浓度、温度、时间以及p H值等因素对该溶垢剂溶垢效果的影响进行了室内评价。实验结果表明,滴定法所测实验数据稳定性好,操作简便、快速。当硫酸钡含量为0.5 g/100 m L,温度为75℃,溶垢剂浓度为8%,反应时间为24 h时,溶垢率高达79.32%。溶垢剂最佳反应浓度为8%,最佳反应温度为75℃,最佳反应时间24 h。另外,p H值对溶垢效果的影响较大,溶垢率随p H值的增加而明显增大。     

两性离子聚合物硅垢阻垢剂的合成及阻垢性能

采用水溶液自由基聚合法,引入一种新型烯丙基型季铵盐阳离子——三羟乙基烯丙基季铵盐,与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在氧化-还原引发剂体系下合成一种两性三元共聚物。在静态条件下考察最佳合成条件:单体配比n(季铵盐阳离子)∶n(丙烯酰胺)∶n(AMPS)为1∶2∶1,聚合温度为60℃、反应时间为4 h、引发剂质量分数为4. 5%时,合成的聚合物阻垢性能最好。性能评价结果表明,阻垢剂质量浓度为120 mg/L时,对硅垢的阻垢率可达到78. 2%。通过加入阻垢剂前后垢样的电镜扫描图可知,加入阻垢剂的垢样疏松分散。     

硫酸钡溶垢效果影响因素实验研究

为了研究溶垢剂DEED 溶垢效果的影响因素,采用失重法对溶垢剂开展了溶垢剂浓度、温度、时间以及pH 值 对溶垢效果影响因素实验研究。首先,采用化学方法对溶垢剂的溶垢机理进行分析,得出溶垢剂DEED 中能够与Ba2+ 发生螯合反应的主要官能团,从而更准确合理地解释各因素对溶垢剂溶垢效果的影响。其次,对影响溶垢剂溶垢效果 的因素进行实验研究。在实验条件下,溶垢剂浓度为9% 时,溶垢率高达82.41%。溶垢时间和温度对溶垢效果影响较 大,随着溶垢时间的增加,溶垢率逐渐增加,在前24 h,溶垢率增加幅度较大,符合油田施工要求。在溶垢时间为24 h 时,当温度从25 ?C升高到85 ?C 的过程中,溶垢率由32.02% 增加到82.88%。pH 值对溶垢剂化学结构中羧基的电离 度及鳌合性能影响很大,从而影响溶垢剂溶垢效果,在溶垢时间为24 h 时,当pH 值从6 增加到12 的过程中,溶垢率 从8.37% 增加到81.26%,在油田施工时,可以考虑注入碱性前置液。     

复配阻垢剂对碳酸钙阻垢效果及垢晶微观形貌影响

针对石南1631注水井结垢问题,以该注水井水样分析数据为基础,应用Scale-Chem结垢预测软件对该注水井的结垢类型进行了预测,得到该注水井的主要结垢类型为碳酸钙垢,并与现场垢样分析结果进行了对比。为了减缓结垢对注水的影响,选用五种阻垢剂对该注水井水样开展了阻垢效果研究。在阻垢剂单剂对注入水水样阻垢效果实验研究的基础上,将优选出的阻垢剂PESA与DTPMPA以2:1 复配,当阻垢剂浓度为80mg/L时,阻垢率达到90.26%。为明确复配阻垢剂的阻垢机理,对加入不同复配阻垢剂浓度前后形成的垢晶进行了扫描电镜分析与X-射线衍射分析,分析结果表明,复配阻垢剂对碳酸钙晶体的形貌与晶体粒径均有一定程度的影响,在实验所用复配阻垢剂浓度范围内,阻垢剂浓度越高,碳酸钙晶体的平均粒径越小;复配阻垢剂主要通过螯合增溶与晶格畸变,在碳酸钙垢的形成过程起到了抑制作用。     

高含钡锶离子采出水成垢趋势分析方法研究

油田注水开发导致采出液的含水量逐年增加,部分区块采出液水体结垢导致集输管线堵塞等各种问题日益严重。根据耿83区高含钡锶离子的特点,分别采用常规水分析方法、原子吸收光谱法和等离子体原子发射光谱法测试采出水和注入水的水样离子组成成分、水样矿化度、水型等。实验结果表明,在高矿化度含多种阳离子的水溶液中,原子吸收光谱法测试结果更准确。采用原子吸收光谱法对该区块结垢特征系统分析,计算结垢理论值,得出主要为硫酸钡和硫酸锶垢型。将现场垢样通过能谱和扫描电镜分析,验证得到与水样分析出的垢体一致。该方法能准确判定出垢体和垢型,为进一步采取有效的防垢、清垢措施提供重要的依据。     

垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程及影响因素

以与微生物颗粒大小及表面性质接近的黏土颗粒为研究对象,采用光学显微镜、激光粒度仪和Zeta电位测定仪对其表面沉积垢的形貌变化、粒径变化和Zeta电位变化进行研究,探索垢晶体在颗粒表面的沉积规律,分析垢晶体在黏土表面的沉积过程及影响因素。结果表明:垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程由垢晶体形成诱导期、垢晶核形成期和垢晶体长大期3个阶段组成。随着垢晶体沉积量的增大、温度的升高、搅拌速度的加速,垢沉积诱导期均呈下降趋势,垢晶核形成速率常数随之增大。另外,Ca~(2+),SO_4~(2-)浓度增加有利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积,而Mg~(2+),CO_3~(2-),HCO_3~-加入不利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积。     

影响硫酸钡阻垢效果因素实验研究

为了研究硫酸钡阻垢效果的影响因素,实验中采用静态阻垢法对筛选出的ZX–101、TH–1 以及TH–607B 3
种钡（锶）阻垢剂,分别开展了温度、矿化度、Ba2+ 浓度以及SO2-4 浓度对硫酸钡阻垢效果影响实验。实验结果表明：3
种阻垢剂均表现出较好的阻垢性能,能够有效阻止硫酸钡结垢。随着温度与体系矿化度的升高,3 种阻垢剂的阻垢率
呈现出先增加后减小的规律,且阻垢率随阻垢剂浓度的增加而增加。当温度为65 ℃、SO2-4 浓度为0.55 g/L、矿化度
为73 g/L、阻垢剂浓度为0.10 g/L 时,溶液中的Ba2+ 浓度从0.64 g/L 增加到1.28 g/L 的过程中,3 种阻垢剂的阻垢率
逐渐降低,分别从96.55%、97.65%、98.04% 下降为82.80%、87.83%、84.49%。当Ba2+ 浓度为0.8 g/L、阻垢剂浓度为
0.08 g/L、溶液中SO2-4 浓度从0.10 g/L 增加到0.60 g/L 时,3 种阻垢剂的阻垢率分别从90.64%、96.49%、93.57% 增加到
99.79%、99.28%、99.79%,随后开始下降,最终下降为93.72%、91.09%、80.06%。     

矿井水在循环冷却系统中的结垢规律

针对火力发电循环冷却水系统以矿井水为补充水引起的结垢问题,进行了结垢规律实验。以挂片沉积法模拟循环冷却水系统换热表面的结垢过程,采用重量法对所得的结垢产物进行分析,系统地考察了模拟矿井水中无机离子、温度、pH以及接触时间对结垢的影响,揭示了循环冷却水系统换热表面的结垢原理。实验结果表明：Ca²⁺、HCO₃^-、Mg²⁺、SO₄^2-的浓度增大对结垢量的增多有显著影响。同时,随着温度的上升、pH的提高、接触时间的增长,结垢量都有不同程度的增加。SO₄^2-浓度的增大会导致硬垢量增多。同时发现,SO₄^2-含量较低时,虽然Ca²⁺、Mg²⁺浓度增大,但生成的硬垢量也减少。SO₄^2-含量是形成硬垢的主要因素。该实验为进一步防止结垢,有针对性地进行水质处理奠定了基础。     

陕北油田X联合站复合清垢技术研究与应用

由于地形与成本制约,陕北油田 X 联合站接收多层系来液,不同层位地层水不相配伍导致联合站内出现管线结垢严重、阻垢困难、成本攀升等一系列问题,严重影响联合站的正常运转。通过对采出水和结垢产物进行组成分析,进一步通过配伍性实验明确不同层位采出水配伍性、结垢物成分和结垢量,研究给出了一种化学阻垢与模拟计算定点机械清垢相结合的复合式清垢工艺,有针对性地解决了现场混层集输的实际问题。结果表明: 不同层位采出液中 CO₃^{2 -}、SO₄^{2 -}、Ca^{2 +}、Mg^{2 +}、Ba^{2 +}、Sr^{2 +}成垢离子含量均较高,延 8、延 10 层位与长 2、长 6 层位地层不配伍并具有较强的结垢趋势; 100 mg/L 的 YS-1 阻垢剂可有效改变晶体结构,使其不易黏附在管壁上; 通过 Fluent 软件模拟计算选择 X 联合站流速最慢、结垢物最易沉积管段安装清管器将松散的垢进行定期清除,解决了由于...     

高含钡锶离子采出水成垢趋势分析方法研究——以耿83区刘六增压站采出水为例

油田注水开发导致采出液的含水量逐年增加,部分区块采出液水体结垢导致集输管线堵塞等各种问题日益严重。根据耿83区高含钡锶离子的特点,分别采用常规水分析方法、原子吸收光谱法和等离子体原子发射光谱法测试采出水和注入水的水样离子组成成分、水样矿化度、水型等。实验结果表明,在高矿化度含多种阳离子的水溶液中,原子吸收光谱法测试结果更准确。采用原子吸收光谱法对该区块结垢特征系统分析,计算结垢理论值,得出主要为硫酸钡和硫酸锶垢型。将现场垢样通过能谱和扫描电镜分析,验证得到与水样分析出的垢体一致。该方法能准确判定出垢体和垢型,为进一步采取有效的防垢、清垢措施提供重要的依据。     

树状聚酰胺-胺化合物对硅垢的抑制作用

从树状聚酰胺-胺(PAMAM)化合物对水溶性SiO2的助溶作用出发,在静态条件下考察不同代数的PAMAM(G1.0～G4.0)对水中硅垢的抑制作用.结果表明:对硅垢的抑制作用与PAMAM的代数、浓度以及溶液的pH有关.在pH6～8的范围内,PAMAM(G1.0～G4.0)对硅垢均有抑制作用,pH为6时,抑制作用最明显.使用浓度相同时,PAMAMG2.0的抑制效果最佳.各代数PAMAM在40mg/L时表现出最高抑制率.PAMAM(G3.0与G4.0)与聚甲基丙烯酸(PMAA)共存时,对硅垢的抑制有明显的协同作用,pH为6时,混合药剂比单独PAMAMG3.0或PAMAMG4.0的阻垢效率提高近40%.     

靖边油田油水混输管线清垢剂的研制

通过X-射线衍射确定了靖边油田油水混输管线垢样的组成,根据垢样组成确定了清垢剂组成,用单因素实验法优选了该清垢剂的配方:12%工业盐酸+1.5%表面活性剂A+1.5%渗透剂OP-10+2%铁离子稳定剂+1%缓蚀剂TH-1。考察了反应时间及反应温度对清垢剂除垢效果的影响,结果表明:随着清洗时间及温度升高,清垢率逐渐提高,在温度30℃清洗时间120 min下除垢率可达97%。     

三元复合驱垢的溶解实验研究

大庆采油四厂三元复合驱垢的成分比较特殊,Ba2 比较多,普通的酸液体系不能将其溶解,针对这一实际情况,通过对清垢剂的清垢机理分析以及实验,研究出一种新型除垢剂,以螯合剂为主剂,添加剂为辅剂。室内试验结果表明,此除垢剂具有良好的溶垢性能,其最佳使用条件为：清垢温度为50℃,体系ph值为13,清垢时间16h。     

微生物预处理高结垢采油污水技术研究

微生物法处理非同层混合高结垢采油污水过程中,垢晶体在微生物表面聚集、沉积,会使微生物降解原油能力降低。探讨了吸附诱导除垢+混凝沉淀的高结垢混合采出水预处理技术对微生物降解原油效果的影响。实验结果表明:对于结垢量为25~2 990 mg/L的长2层与长6层混合水,假单胞菌在结垢量为25~745mg/L的混合水中,原油降解率为50.53%~56.25%,在高结垢量为1 020~2 990 mg/L的混合水中,原油降解率降低至19.75%~26.51%;在长2层与长6层采出水混合比为9∶1、结垢量为2 990 mg/L混合水中,加入40 mg/L壳聚糖改性黏土(吸附诱导时间20 min、p H为7.5)、60 mg/L PAC、1.0 mg/L PAM(分子量为1 200万)处理后,水的透光率为99.18%,结垢量为45 mg/L,假单胞菌的原油降解率达到66.07%。     

磁化水中Fe^2＋对抑垢影响规律的探索

在循环冷却水中铁的主要存在形式为 Fe~(2+)和以胶体存在的 Fe(OH)_3.作者首次通过模拟循环冷却水动态实验,探索了Fe~(2+)对磁化水抑垢的影响规律,确定了工业循环冷却水应用磁水器抑垢时 Fe~(2+)的浓度限值.     

南海西部油田钡锶防垢剂挤注体系研究

南海西部油田注水开发中富含SO_42-的海水与含有Ba₂₊、Sr₂₊的地层水不配伍,导致近井地带硫酸钡锶垢结垢现象严重。根据防垢剂挤注技术的具体要求,进行了钡锶防垢剂配伍性实验、静态防垢率实验、热稳定性能实验以及岩心动态吸附/解吸附实验,对四种主要成分为HEDP与PESA的复合防垢剂进行评价,结果表明：在120℃下,防垢剂HYZ-121通过调节pH值之后配伍性较好;当质量浓度≥5mg/L时,其静态防垢率＞90%;在120℃下热处理30天后,防垢率下降幅度很小,防垢率仍＞90%;动态吸附/解吸附实验表明,低pH下防垢剂的吸附/解吸附性能较高pH下更好。因此优选出防垢剂HYZ-121来解决南海西部油田结垢问题。     

阻垢剂在反渗透处理造纸废水中的应用

以静态实验法评定阻垢剂PC191和MDC150对CaCO3、CaSO4 BaSO4与SrSO4的阻垢性能.同时采用动态法考察阻垢剂在反渗透(RO)处理造纸废水过程中的阻垢性能.结果表明:阻垢剂质量浓度均为2～6 mg/L时,阻垢率(η)的大小顺序为η(CaCO3)＞η(CaSO4)＞η(SrSO4)＞η(BaSO4);阻垢剂质量浓度大于8 mg/L时,2种阻垢剂对CaCO3、CaSO4和BaSO4的阻垢率均能达到90％左右.在反渗透过程中,浓缩5.5h,通量衰减为原通量的65％左右.加入阻垢剂PC191,Ca2+、Ba2+和Sr2+的浓度均大于加入阻垢剂MDC150时的浓度,阻垢剂PC191的配位效果优于MDC150.通过冷场发射扫描电子显微镜(FESEM),对加入阻垢剂前后反渗透膜进行表征.结果表明,RO膜面有明显的污染物堆积,阻垢剂的加入明显改变了垢的表面形貌.     

利用电导率法研究聚环氧琥珀酸的阻垢性能

随着“绿色化学”的发展, 防腐阻垢剂也逐步趋向环境友好型. 通过电导率法探讨了不同温度及浓度下聚环氧琥珀酸(polyepoxysuccinic acid, PESA)的阻碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢的性能. 结果表明: PESA的阻垢性能良好, 且随着浓度的增加, 其阻碳酸钙垢和硫酸钡垢的性能也不断增强; PESA阻碳酸钡垢的性能随其浓度的增加先增强后减弱, 并在40 mg/L时达到峰值; 随着温度的升高, PESA阻碳酸钙垢的性能逐渐减弱, 而阻碳酸钡垢和硫酸钡垢的性能逐渐增强. 实验结果证明, PESA是一种优良的阻垢剂, 适用于在一般温度下阻碳酸钙、硫酸钙及硫酸钡型的垢. 此外, 电导率法具有操作简便、快捷的特点, 适用于针对以上几种垢的阻垢性能研究.