油田常用阻垢剂合成选取
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Fra Baidu bibliotek２ 阻垢 剂选取及评价
２１ 有 机 多元 膦 酸 类 阻垢 剂 ．
Ｈｃ— ２
ｃ
一
Ｐ ３ ａ ０Ｎ ２
Ｎ一
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Ｎ２３ ａｏ Ｐ——
有机瞵 酸的化学稳定性好 ，不易水解 ，耐高温 ， 以和金属离子 可 络合形 成立体 大分子环状络合物 ，分散于水 中破坏钙垢 晶体的生长 ， 从而起到阻垢 的作 用。
别 名 ： 基三亚 甲基膦酸 氨 分子式Ｎ Ｃ 。ＯＨ ） （ＨＰ 相对分子质量 ：２ ９ ５ ９． ０ 结构式
１ — 一 ｃ—制 ４ ０ ＼ ＿
ＯＨ
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．
剂 、纺织 印染行 业螯 合剂和 氧漂稳 定剂 。在循环 冷却水 中单 独投加 时 ，一般 剂量２ １ｍｇ 。与Ｈ ＭＡ ］ ］ 例复配 后 ，可 用于低 压锅 ～０ ／ Ｌ Ｐ ￣ ：： ３Ｂ 炉炉 内水处理 。Ｅ Ｔ Ｓ Ｄ ＭＰ 也可与Ｂ Ａ、Ｐ Ａ 、锌盐等复配使用 。 Ｔ Ａ Ｓ
井名 Ｃ ’ ｍｇＬ ／￣ ｌ＋ （ Ｎ ． ｍ Ｌ Ｍ ｍ ／ ｇＬ
１ ６∞ ３６
其主要 合成途径有 四条 。①氯化磷 、冰醋酸和 水反应 ；② 亚磷 酸和醋酐反应 ； ③正磷 酸和醋酐反应 ；④醋酐和 乙酰氯 反应。此外还
有用 乙烯 酮 （ Ｐ Ｈ＝ ＝ 和亚 磷酸 反应 ；用六氧 化四磷 和醋 酸反 ＥＣ ｃ Ｏ） 应 ，合成 方法２ ３ 系采用醋 酐为原料 ，价格 昂贵 ， 副产醋 酸乙 、 、４ 还 酯 ，给生产带来不安全 因素。而第一种方法 ，原料便宜 ，操作 简便 ， 为一 步合成 ，生产安全 ，适合于工业生产 。 Ｈ Ｄ 是一种有 机膦酸类 阻垢缓蚀 剂 ，能与铁 、 、锌等多种 金 ＥＰ 铜 属离子形 成稳定 的络 合物 ，能溶解 金属表面 的氧化物 ，Ｈ Ｄ ￣ 阻垢 ＥＰ 剂一 般使 用浓 度 １１ｍ ／。在 ２０ —０ ｇ Ｌ ５℃下 仍能 起 到 良好 的缓 蚀 阻垢 作 用 ，在 高ｐ 下仍很 稳定 ，不易水 解 ，一般 光热 条件下不 易分解 。耐 Ｈ
（１） ＭＰ Ａ ｎ ｒ ｔｙｅ ｅＰ ｓＨｏ ｉ Ａ ｉ ＡＴ ｍｉｏＴ ｉ ｈ ｌｎ Ｈｏｐ ｎｃ ｃｄ ｍｅ
本品是含氮有机多元膦酸 ， 阴极型缓 蚀剂 ，与无机聚磷酸盐相 属 比 ， 蚀率高３ ５ 。能 与水混溶 ，无毒无污染 ，化学稳 定性 及耐温 缓 —倍 性好 ，在２０２ ０＇下仍有 良好 的阻垢效果 。在水溶液 中能离解成８ ｔ 个正 负 离子 ，因而可以多个金属离子螯合 ，形成多个单体结构大分子 网状络 合物 ，松散地分散于水 中 ， 钙垢正常结 晶被破坏 。Ｅ Ｔ Ｓ 使 Ｄ ＭＰ 对硫酸 钙 、硫酸钡 垢的阻垢效 果好。 Ｅ Ｔ Ｓ 于循环 水和 锅炉 水 的缓 蚀 阻垢 剂 、无氰 电镀 的络合 Ｄ ＭＰ 用
别名 ：乙二胺四亚 甲基叉膦酸钠
分子式ＣＨ 。 ． ａ ａ 相对分 子质量 ：６ ２ ３ ． 。 Ｐ ｓ ＯＮ Ｎ １． １ 结构式
Ｎ ３— Ｐ ｃ ２ Ｈ
Ｈ２
淀 的趋势就 会越大 。动力 学 、流体 力学 、热力学 等诸多 因素都将 影响过饱 和度。过饱和度还与溶解 度有着密切 的联 系 ，而水溶液 中含 盐量 、 二氧化 碳的分压 、ｐ 值 都会影响溶解度 。 Ｈ
酸碱 性 、耐氯氧化性能较其它有机膦酸 （ ） 。 盐 好
（ ３）Ｅ ＭＰ ｅ ｃｌ ａ ： ｔｙｅ ｅＤｉ ｎ ｅｒ Ｍｅｈ ｌｎ ＤＴ ＳＣｈｍｉａ ｍｅ Ｅｈ ｌｎ ａ ｅ ｔ ｎ ｍｉ Ｔ ａ（ ｔｙｅ ｅ
Ｐ ｓ Ｈｏ ｉ Ａｃｄ Ｓ ｄｕ Ｈｏ ｐ ｎｃ ｉ） ｏ ｉ ｍ
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总 矿化 度 ｍ Ｌ
ｍｇＬ ｍ ／ ， ｇＬ
ＴＫ９２ ６Ｈ １ ０５ ６ １ ３３
１４ １ ３ ３ ９
表 １ 部 分 井 口水 常 规 分 析
１ 结 构 机 理
压 力 、温度等热力学 条件 的变化会打破水 中的离子平衡状态 ，垢 物主要 组分的溶解度降低 ，由此 结晶沉淀析 出。与管道 等设备表面接 触时 间越长沉淀越 容易附着形 成垢物 。这些 都是形成Ｃ Ｃ ａ Ｏ 垢的主要 因素 。溶液过饱和度则是 结垢 的最重要的条件 。过饱 和度越大生成沉
油 田水结垢相对 比较复杂 ，不仅受到水质 体系各离子种类和离子 浓 度 的影响 ，而 且还 会受外 部温度 、压 力 、ｐ Ｈ、离 子强度 等因素 的 制约 “ 。本文 从 油 田生产 系统 的 结垢 机理 出发 ，结 合油 田实 际情 况 ，通 过调 查和 实验 研 究 ，分析 油 田采油 及集输 系统结 垢 的主要 因 素 ，并对油 田常用阻垢剂进行 筛选。
石 油 地 质
肉 — 科 技 ２ １年第２ 工 ０２ 期
油 田常用 阻垢 剂 合成选 取
田
①西 南石油大 学
鹏 ① 薛穿 Ｌ念 ②
６ ０ ０ 成 都 ；② 中石 油 昆 仑 燃 气 １ ５０
摘 要 本文针对油田常有阻垢 剂进行 了筛选，介绍 了常有 阻垢剂的性能、用量等。重点介绍 了针对碳酸钙和硫 酸钙垢 的阻垢剂。 关键词 阻垢 剂 有机 多元膦 酸 聚合 物
（ ４）ＤＴ ＭＰ Ｄｉｔｙｅ ｅＴ ｉｍｉ ｅＰ ｎａ（ ｔ ｙｅ ｅＰ ｏ ｐ ｏ ｉ Ｐ Ａ ｅｈ ｌｎ ｒ ａ ｎ ｅ ｔ Ｍｅ ｌｎ Ｈ ｓ Ｈ ｎｃ ｈ
Ａｃ ） ｉ ｄ
别 名 ：二乙烯 三胺 五亚甲基膦酸 分子式ＣＨ ＯＪ Ｐ对分子质量 ：５３ 。 ７． ２
结构式
选用亚磷酸 （ 三氯化磷 ） 或 与氨 （ 或铵盐 ）、甲醛在酸性介质 中
一
步 合成 。原料 亚 磷酸 通常 由三 氯化磷 水解 制 得 ，氨类 可 以是 氨 水 、氨气或氯化铵 ，考虑到反应控制 ，采用氯化铵较为适宜 。甲醛为
２１ 有 机 多元 膦 酸 类 阻垢 剂 ．
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一
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有机瞵 酸的化学稳定性好 ，不易水解 ，耐高温 ， 以和金属离子 可 络合形 成立体 大分子环状络合物 ，分散于水 中破坏钙垢 晶体的生长 ， 从而起到阻垢 的作 用。
别 名 ： 基三亚 甲基膦酸 氨 分子式Ｎ Ｃ 。ＯＨ ） （ＨＰ 相对分子质量 ：２ ９ ５ ９． ０ 结构式
１ — 一 ｃ—制 ４ ０ ＼ ＿
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剂 、纺织 印染行 业螯 合剂和 氧漂稳 定剂 。在循环 冷却水 中单 独投加 时 ，一般 剂量２ １ｍｇ 。与Ｈ ＭＡ ］ ］ 例复配 后 ，可 用于低 压锅 ～０ ／ Ｌ Ｐ ￣ ：： ３Ｂ 炉炉 内水处理 。Ｅ Ｔ Ｓ Ｄ ＭＰ 也可与Ｂ Ａ、Ｐ Ａ 、锌盐等复配使用 。 Ｔ Ａ Ｓ
井名 Ｃ ’ ｍｇＬ ／￣ ｌ＋ （ Ｎ ． ｍ Ｌ Ｍ ｍ ／ ｇＬ
１ ６∞ ３６
其主要 合成途径有 四条 。①氯化磷 、冰醋酸和 水反应 ；② 亚磷 酸和醋酐反应 ； ③正磷 酸和醋酐反应 ；④醋酐和 乙酰氯 反应。此外还
有用 乙烯 酮 （ Ｐ Ｈ＝ ＝ 和亚 磷酸 反应 ；用六氧 化四磷 和醋 酸反 ＥＣ ｃ Ｏ） 应 ，合成 方法２ ３ 系采用醋 酐为原料 ，价格 昂贵 ， 副产醋 酸乙 、 、４ 还 酯 ，给生产带来不安全 因素。而第一种方法 ，原料便宜 ，操作 简便 ， 为一 步合成 ，生产安全 ，适合于工业生产 。 Ｈ Ｄ 是一种有 机膦酸类 阻垢缓蚀 剂 ，能与铁 、 、锌等多种 金 ＥＰ 铜 属离子形 成稳定 的络 合物 ，能溶解 金属表面 的氧化物 ，Ｈ Ｄ ￣ 阻垢 ＥＰ 剂一 般使 用浓 度 １１ｍ ／。在 ２０ —０ ｇ Ｌ ５℃下 仍能 起 到 良好 的缓 蚀 阻垢 作 用 ，在 高ｐ 下仍很 稳定 ，不易水 解 ，一般 光热 条件下不 易分解 。耐 Ｈ
（１） ＭＰ Ａ ｎ ｒ ｔｙｅ ｅＰ ｓＨｏ ｉ Ａ ｉ ＡＴ ｍｉｏＴ ｉ ｈ ｌｎ Ｈｏｐ ｎｃ ｃｄ ｍｅ
本品是含氮有机多元膦酸 ， 阴极型缓 蚀剂 ，与无机聚磷酸盐相 属 比 ， 蚀率高３ ５ 。能 与水混溶 ，无毒无污染 ，化学稳 定性 及耐温 缓 —倍 性好 ，在２０２ ０＇下仍有 良好 的阻垢效果 。在水溶液 中能离解成８ ｔ 个正 负 离子 ，因而可以多个金属离子螯合 ，形成多个单体结构大分子 网状络 合物 ，松散地分散于水 中 ， 钙垢正常结 晶被破坏 。Ｅ Ｔ Ｓ 使 Ｄ ＭＰ 对硫酸 钙 、硫酸钡 垢的阻垢效 果好。 Ｅ Ｔ Ｓ 于循环 水和 锅炉 水 的缓 蚀 阻垢 剂 、无氰 电镀 的络合 Ｄ ＭＰ 用
别名 ：乙二胺四亚 甲基叉膦酸钠
分子式ＣＨ 。 ． ａ ａ 相对分 子质量 ：６ ２ ３ ． 。 Ｐ ｓ ＯＮ Ｎ １． １ 结构式
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淀 的趋势就 会越大 。动力 学 、流体 力学 、热力学 等诸多 因素都将 影响过饱 和度。过饱和度还与溶解 度有着密切 的联 系 ，而水溶液 中含 盐量 、 二氧化 碳的分压 、ｐ 值 都会影响溶解度 。 Ｈ
酸碱 性 、耐氯氧化性能较其它有机膦酸 （ ） 。 盐 好
（ ３）Ｅ ＭＰ ｅ ｃｌ ａ ： ｔｙｅ ｅＤｉ ｎ ｅｒ Ｍｅｈ ｌｎ ＤＴ ＳＣｈｍｉａ ｍｅ Ｅｈ ｌｎ ａ ｅ ｔ ｎ ｍｉ Ｔ ａ（ ｔｙｅ ｅ
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总 矿化 度 ｍ Ｌ
ｍｇＬ ｍ ／ ， ｇＬ
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１４ １ ３ ３ ９
表 １ 部 分 井 口水 常 规 分 析
１ 结 构 机 理
压 力 、温度等热力学 条件 的变化会打破水 中的离子平衡状态 ，垢 物主要 组分的溶解度降低 ，由此 结晶沉淀析 出。与管道 等设备表面接 触时 间越长沉淀越 容易附着形 成垢物 。这些 都是形成Ｃ Ｃ ａ Ｏ 垢的主要 因素 。溶液过饱和度则是 结垢 的最重要的条件 。过饱 和度越大生成沉
油 田水结垢相对 比较复杂 ，不仅受到水质 体系各离子种类和离子 浓 度 的影响 ，而 且还 会受外 部温度 、压 力 、ｐ Ｈ、离 子强度 等因素 的 制约 “ 。本文 从 油 田生产 系统 的 结垢 机理 出发 ，结 合油 田实 际情 况 ，通 过调 查和 实验 研 究 ，分析 油 田采油 及集输 系统结 垢 的主要 因 素 ，并对油 田常用阻垢剂进行 筛选。
石 油 地 质
肉 — 科 技 ２ １年第２ 工 ０２ 期
油 田常用 阻垢 剂 合成选 取
田
①西 南石油大 学
鹏 ① 薛穿 Ｌ念 ②
６ ０ ０ 成 都 ；② 中石 油 昆 仑 燃 气 １ ５０
摘 要 本文针对油田常有阻垢 剂进行 了筛选，介绍 了常有 阻垢剂的性能、用量等。重点介绍 了针对碳酸钙和硫 酸钙垢 的阻垢剂。 关键词 阻垢 剂 有机 多元膦 酸 聚合 物
（ ４）ＤＴ ＭＰ Ｄｉｔｙｅ ｅＴ ｉｍｉ ｅＰ ｎａ（ ｔ ｙｅ ｅＰ ｏ ｐ ｏ ｉ Ｐ Ａ ｅｈ ｌｎ ｒ ａ ｎ ｅ ｔ Ｍｅ ｌｎ Ｈ ｓ Ｈ ｎｃ ｈ
Ａｃ ） ｉ ｄ
别 名 ：二乙烯 三胺 五亚甲基膦酸 分子式ＣＨ ＯＪ Ｐ对分子质量 ：５３ 。 ７． ２
结构式
选用亚磷酸 （ 三氯化磷 ） 或 与氨 （ 或铵盐 ）、甲醛在酸性介质 中
一
步 合成 。原料 亚 磷酸 通常 由三 氯化磷 水解 制 得 ，氨类 可 以是 氨 水 、氨气或氯化铵 ，考虑到反应控制 ，采用氯化铵较为适宜 。甲醛为