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本文针对长庆某采油厂注水系统严重的硫酸盐垢结垢问题,开展了硫酸钡垢阻垢剂的研制。合成了对硫酸钡、硫酸钙和碳酸钙垢均有良好阻垢效果的四元聚合物阻垢剂AMSA,以葡萄糖和磷酸作为反应物通过酯化反应合成得到了缓蚀剂—葡萄糖磷酸酯GPM,通过对市售及合成阻垢缓蚀剂筛选、复配,得到了复合硫酸盐垢阻垢缓蚀剂HSZGJ-1、HSZGJ-2。(1)以丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、次亚磷酸钠(SHP)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,水为溶剂,过氧化氢为引发剂,过渡金属离子混合液为催化剂,采用水溶液聚合法,合成了一种集酯基、羧基、羟基和膦酸基等多种功能基团于一体的新型四元聚合物阻垢剂AMSA。实验结果表明:AMSA对BaSO4垢具有最好阻垢效果的单体配比为m(AA):m(MA):m(SHP):m(AMPS)=7:7:3:2。当AMSA加量为90mg/L时,AMSA对BaSO4垢的阻垢率高达95%,对CaSO4垢阻垢率约为90%,对CaCO3垢阻垢率为80%,其阻垢作用机理主要表现为是螯合、晶格畸变和分散作用。(2)以葡萄糖和磷酸作为反应单体,通过酯化反应合成得到了一种新型缓蚀剂—葡萄糖磷酸酯GPM。实验结果表明:当葡萄糖与磷酸的摩尔配比为3:1,反应温度为110℃及反应时间为5h时,合成得到的GPM具有良好的缓蚀性能。当GPM加量为60mg/L时,在模拟腐蚀介质中,可使A3钢片的腐蚀速率由0.1362mm/a降为0.0526mm/a,缓蚀率为62.87%。(3)实验研究了筛选得到的具有良好性能的市售阻垢缓蚀剂、合成聚合物阻垢剂AMSA和葡萄糖磷酸酯GPM缓蚀剂之间的协同作用,并通过与分散剂等按一定比例复配得到了系列阻垢缓蚀剂样品,以阻BaSO4垢和A3钢片的缓蚀率为考察指标,经阻垢防腐实验得到了具有良好阻垢缓蚀效果的复合阻垢缓蚀剂HSZGJ-1、HSZGJ-2和阻BaSO4垢CaCO3垢性能较好的复合阻垢剂HMZJ-1。(4)在模拟矿化水中,测试了复合阻垢缓蚀剂HSZGJ-1、HSZGJ-2的阻垢缓蚀性能,并用采油厂最容易产生硫酸盐垢的现场混合水样对其阻垢缓蚀性能进行了实际验证,获得了良好的综合阻垢缓蚀效果。