目前，国内外众多油气田生产中存在着回注水系统结垢和采出水外排污染环境两大问题。为此，急需一种高效且环境友好型阻垢剂。聚天冬氨酸（polyaspartic acid, PASP）是近年来研制开发的一种环境友好型阻垢剂，但在高盐分的油气田回注水系统中，它的阻垢性能与某些含磷阻垢剂相比还存在一定的差距，这很大程度上限制了它的推广应用。为了进一步提高它的性能，将其有效地应用到回注水中，我们研制了一种全新的聚天冬氨酸改性产物，并针对吉林油田某采油厂的回注水，以该产品为阻垢剂研发了一种新的复合药剂配方，用于解决回注水中存在的问题。　　首先，以谷氨酸（Glu）作为天冬氨酸（Asp）的共聚单体，在传统加热方式下，研发了一种新的聚天冬氨酸改性产品，即天冬氨酸-谷氨酸共聚物（PAG）。该工艺中，以Na2SO4作为催化剂(Cat.)，当n(Glu):n(Glu+Asp)为0.3，n(Cat.):n(Glu+Asp)为0.035，温度180℃，聚合反应100min时，所得共聚物的分子量在2100左右，若延长反应时间至120min，共聚物的分子量接近3000，此时共聚物的产率均在90％以上。　　为缩短反应时间，提高产物的分子量，以微波辐射替代传统加热，开发出了合成天冬氨酸-谷氨酸共聚物的一种全新的工艺方法。该工艺是以二甲基甲酰胺为溶剂、磷酸为催化剂的反应体系。当n(Cat.):n(Glu+Asp)为0.02、n(Glu):n(Glu+Asp)为0.3、溶剂用量16mL、微波功率为900W、时间为3min时，所得共聚物(PAG-I)的分子量为1500左右；当反应物化学计量数和溶剂用量不变、n(Cat.):n(Glu+Asp)为0.05、微波功率为720W、时间为3～6min时，所得共聚产物(PAG-II)的分子量接近3000～5000。共聚物产率均在95%以上。　　研究发现共聚物的分子量是其阻垢性能的主要影响因素，结果表明PAG对CaSO4和CaCO3具有最佳抑制效果的分子量范围分别为1000～2000和3000～5000，即为上述的PAG-I和PAG-II。　　为了明确该共聚反应的历程和微波作用机理，利用IR光谱和1H NMR、13C NMR谱对两种合成工艺下得到的中间产物（PSID）和最终产物（PAG）进行了结构表征，结果表明，两种工艺条件下的中间产物和终产物结构一致，微波辐射没有改变共聚反应历程，但加快反应速度。　　为了将新产品共聚物（PAG）作为绿色阻垢剂应用到油气田回注水，考察了PAG的可生物降解性、阻垢性能、缓蚀性能和配伍性。结果表明 PAG具有可生物降解性；阻垢性能与含膦阻垢剂相当，证明共聚改性的确增强产品的性能；同时具有一定缓蚀性能；与缓蚀剂和杀菌剂具有良好的配伍性。以上性能研究说明，PAG可以有效的应用到油气田回注水中。　　针对油气田回注水中最常见的两种垢型CaSO4、CaCO3，研究了PAG对二者的阻垢机理，结果表明PAG在抑制CaSO4结垢过程中，CaSO4·2H2O的晶体结构不变，只是晶面之间距离发生了变化，PAG破坏的是晶粒之间的物理力，这是阻垢剂抑制CaSO4结垢的全新的深入解释；而抑制CaCO3结垢破坏的是成垢离子之间的化学力。　　为了有效的应用PAG，探讨了高盐分条件下CaCO3和CaSO4结晶动力学的变化，明晰了阻垢剂浓度、阻垢剂类型、pH值、杂质（晶种）含量、温度等因素对动力学的影响趋势。结果表明，加入阻垢剂，能够大大降低结晶速率常数。　　为了考察PAG的应用效果，针对吉林油田某采油厂的回注水，以PAG为阻垢剂，研制出一种新的复合药剂配方。即以HEDP为缓蚀剂、高纯ClO2为杀菌剂，与PAG形成复合药剂。当PAG为12mg/L、HEDP为36mg/L、ClO2为2mg/L时，其PAG复合药剂可以使该回注水达到推荐标准的A1级，药剂年费用仅为现有药剂的一半。