钡锶垢的抑制作用研究文献综述
2020-03-24 03:03
文 献 综 述
1.1前言
油田开发到中后期,由于注水量增加,使得原油含水量增多,水质日益复杂,原油质量变重变差,设备和管线的结垢问题也日益突出,已严重影响装置的正常操作和企业的经济效益,结垢严重时还会造成管道或设备的堵塞,迫使停产除垢,这不仅缩短了装置的运行周期,还可能给装置的安全生产带来隐患[1]。而硫酸钡垢稳定性强、难溶解,是油气田生产中最难清除的垢物之一。结垢过程可以发生在地层和井筒中的各个部位[2],包砾石填充层、井下泵、油管管柱、油嘴及储油设备、集输管线、原油加工设备、水处理系统的任何部位。在采油过程中硫酸钡垢的生成严重影响了采油作业, 增加了修井频率和时间, 致使采油量下降,采油成本上升。因此,研究制备性能优良的阻垢剂,对油田开发有着极其重要的意义[3]。。
1.1 阻垢剂定义
阻垢剂(scale inhibitor)阻碍或延缓水中不溶盐类的沉积的药剂。阻垢剂(scale inhibitor):是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料,加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成,为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性,优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能,它的附着力强,且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
1.2阻垢剂的阻垢机理【4】
1.2.1螯合增溶作用
具有螯合作用的阻垢剂极易与水中的阳离子Ba2 形成稳定的可溶性螯合物(如图1所示),使Ba2 无法与SO42-形成硫酸钡垢,从而提高了水中Ba2 的允许浓度,相对来就说增大了钡盐的溶解度【5.6】。
1.2 .2阈值效应(Threshold Effect)
阈值效应又称低剂量效应或溶限效应, 即低剂量的阻垢剂就有很好的阻垢效果。从动力学角度讲,晶体生长的台阶化理论认为,晶体生长是通过比较少量的活性生长点的发展进行的,因此,只要在少量活性生长点部位吸附了阻垢剂,垢的小晶体就难以继续生长[7,8]。
1.2.3 晶格畸变作用
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