防垢剂PTA-AA的合成及性能评价研究

乙醇胺 Ｐ Ｔ Ａ，采用丙烯 酸 Ａ Ａ与之聚合 ，制备出防垢剂
ｇ Ｆ Ａ — Ａ Ａ。研究反应条件对产 品防垢性能 的影 响； 采用红 Ｐ Ｔ Ａ制备完成 后对其 进行了酰胺基 团的验证 ］ 。酰胺基 外 光谱 法 ［ ３ － ５ ］ 表征 了产 品的分 子结构 ； 探 讨 了防垢 剂加 Ｒ Ｃ Ｏ Ｎ Ｈ ： 能 与 盐 酸 羟胺 中 的 Ｎ Ｈ Ｏ Ｈ 反 应 生 成 羟 肟 酸 量、 温度 、 时间 、 溶液 ｐ Ｈ值 、 溶液矿化度等 因素对 产品 防
１ 合 成 方 法
在装有冷凝管 、 搅 拌 器 以及 温 度 计 的 ２ ５ ０ ｍ Ｌ的三 颈 瓶 中 ，加 入 一 定 量 的马 来 酸 酐 和 蒸 馏 水 ， ７ ０℃下 加 热 搅
胺 基
３ 共 聚 反 应 影 响 因 素 分 析
根 据初 步结 果 ， 将 单 体配 比 、 引发 剂用 量 、 反应 温
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Ｉ 薏 Ｉ ２ 。 ４ 年 。 ８ 月
防垢￣ ｌ ｆ Ｐ Ｔ Ａ — Ａ Ａ 的合成及性能评价研究
方 曦 杨 文
成都 ６ １ ０ ０ １ ５ ； 延安 ７ １ ６ ０ ０ ０ １ ． 中国石油川 庆钻 探工 程有 限公 司国 际工程公 司 ，四川 ２ ． 中 国石油长 庆油 田公 司第一 采油 厂 ，陕西
溶液后出现红紫色说明存在酰1合成方法胺基在装有冷凝管搅拌器以及温度计的250ml的三颈瓶中加入一定量的马来酸酐和蒸馏水70下加热搅3共聚反应影响因素分析拌待马来酸酐完全溶解后滴加一定的naoh溶液调节31正交试验分析溶液ph值为6左右取一定量乙醇胺马来酸酐与乙醇根据初步结果将单体配比引发剂用量反应温胺摩尔比为102
法表征 了产 品的分子结构 ；探 讨 了防垢剂加 量 、温度 、时间、溶液 ｐ Ｈ值 、溶液 矿化度等 因素对 产 品防碳酸钙垢性 能的影 响，以及 防垢 剂的防碳酸镁垢 、防碳酸钡垢 性能。发现 防垢剂 Ｐ Ｔ Ａ — Ａ Ａ
对Ｃ ａ Ｃ Ｏ 。 垢和 Ｍ ｇ Ｃ Ｏ 垢 具 有 较 好 的 防垢 性 能 ，对 Ｂ ａ Ｃ Ｏ ， 垢 防垢 效 果 不 佳 。 关键 词 ： 碳 酸 钙 垢 ； 防垢 剂 ；酰 化 反 应 ； 正 交试 验 Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ５ ５ ３ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ４ ． ０ １ ６
Ｃｈｅ ｎ ｇｄ ｕ：Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｃｏｇ ｙ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ，
摘 要 ：结垢对于油气 田开采 、注水及排水工艺的实施危害极 大。碳 酸盐垢是油气 田开发 生
产 中最 常 见 的 无 机 垢 ，研 制 新 型碳 酸 盐 垢 防 垢 剂 ， 有 极 其 重 要 的 理 论 和 实 际 意 义 。使 用 马 来 酸 酐 、 乙醇 胺 以及 丙 烯 酸 为 原 料 ，按 照 一 定 的配 比 ， 采 用 自由基 水 溶 液 聚 合 ，制 备 出 防垢 剂 Ｐ Ｔ Ａ — Ａ Ａ 。 利 用 正 交 试 验 和 单 因素分 析 方 法 ，研 究 了各 反 应 条 件 对产 品防 垢 性 能 的 影 响 ；采 用 红 外光 谱
碳 酸钙垢 性能 的影响 ， 以及 防 垢 剂 的 防 碳 酸 镁 垢 、 防 碳
酸 钡垢 性 能 。
（ Ｒ Ｃ Ｏ Ｎ Ｈ Ｏ Ｈ ） ， 羟肟酸遇三价铁离子生成红紫色络合物 ， 这 是鉴别酰胺基 的特征反应 。在实验中， 取单体试样 ３ 滴， 加
入２ ｍ Ｌ ７ ％ 盐酸 羟胺 丙 二醇 溶 液 ， 加 热 待沸 腾 ２ ｍｉ ｎ ， 冷却 ， 加入 ０ ． ５ ％～ １ １ ０ ％Ｆ ｅ Ｃ １ 。 溶 液 后 出 现 红 紫 色 ，说 明 存 在 酰
黄色溶液产品 Ｐ Ｔ Ａ — Ａ Ａ。
输 管线 出现结垢 ， 制约油 田高效益 、 低 投入快 速发展 “ ］ 。
通 过 酰 化 反 应 ］ ， 由 马 来 酸 酐 与 乙 醇 胺 制 得 马来 酸
２ 单体 Ｐ Ｔ Ａ 的 定 性 鉴 别
为考察 Ｐ Ｔ Ａ分子是 否具 有优越的防垢性能 ， 在单体
６ １ Ｏｌ Ｌ Ｆ Ｉ Ｅ Ｌ Ｄ Ｃ Ｈ Ｅ ＭＩ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ 油田化学
防垢性 能的影 响 ， 确 定 影 响 由大 到 小 为 ： 反 应 时 间＞ 引 发 剂用量＞ 单 体 配 比＞ 反应 温 度 。 ｃ ） 按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ６ ６ ３ ２ — ２ ０ ０ ８《 水 处 理 剂 阻 垢 性 能 的 测 试
拌， 待 马来酸酐完全溶解后 ， 滴加一定 的 Ｎ ａ Ｏ Ｈ溶液调节 ３ ． １ 正 交试 验分 析
溶液 ｐ Ｈ值为 ６左右 ， 取一定量 乙醇胺 （ 马来 酸酐与 乙醇 胺 摩尔 比为 １ ． ０ ２： １ ． ０ ０ ） 缓慢滴 加到三 颈瓶 中 ， 加料 结束 度 、 反应时间设为考察 因素 。正交试 验 罐 的因子设计见
０ 前 言
油 气 田进 入 中后 期 开 发 后 ， 由于 温 度 变 化 及 水 质 含 垢 的原 因， 造成 注水地层 、 油套管 、 井 下 与 地 面 设 备 及 集
完成后 ， 缓慢 滴加 一定量 的丙烯 酸 ， 再缓慢 滴加 引发 剂 过硫 酸铵 ， 在一定 温度下 保温反 应一 定时 间 ， 冷 却得 淡
［ ３ ］陈 集， 饶 小桐， 蒋 小 惠． 波谱分析 ［ Ｍ］ ． 成都： 电子 科技 大
学 出版 社 ， ２ ０ ０ ３ ． ３ ７ —１ ０ １ ．
第３ ２卷 第 ４期
Ｃ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ， Ｒａ ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｕ ｉ ． Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ Ａ ｎ ａ ｌ ｖ ｓ ｉ ｓ［ Ｍ］ ．
。 后缓慢升温至 ９ ０℃ 保温反应 ２ ． ５ ｈ ， 得产品 Ｐ Ｔ Ａ 。 此反应 表 １
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 一 ｌ １ — ０ ６ 作者简介 ： 方 曦（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， Ｎ） Ｊ Ｉ 成都人 ， 工程师 ， 硕 士， 主要 从 事 油 田化 学 及 钻 井 液技 术 研 究 工 作 。