油田从生产开始到开发结束的整个过程中,油气藏中的流体(油、气、水)一直处于流动状态。当流体中两种以上不配伍的水混合或在流动过程中随压力和温度的变化引起了流体的化学组分的不平衡,都很有可能产生结垢现象。地层中产生的结垢会堵塞孔隙,使储层渗透率下降,注水压力升高,造成注水井欠注,从而导致产油量下降。对于地层结垢,油田上最常用的方法就是在注入水中添加阻垢剂,利用阻垢剂对成垢阴阳离子的作用而达到油田阻垢的目的。然而不同类型的阻垢剂,其阻垢机理不同,因此在油田选用阻垢剂之前对阻垢剂的阻垢机理进行分析是十分必要的。同时研究阻垢剂阻垢机理的影响因素对油田选用合适的阻垢剂提供了理论依据。
采用红外光谱和元素分析方法对合成阻垢剂的化学结构进行分析,从阻垢剂化学结构层面分析合成阻垢剂的阻垢机理。通过正交实验对影响阻垢剂阻垢效果的影响因素进行分析,优选出合成阻垢剂的最佳阻垢条件。同时,通过扫描电镜和X射线衍射仪对空白垢样及含有阻垢剂的垢样进行分析,从微观方面更直观地分析阻垢剂的阻垢机理。
利用2一丙烯酰胺基一2一甲基丙烷磺酸和马来酸酐合成了一种环境友好型阻垢剂,通过正交实验得到的最佳合成条件是:HCO;-质量浓度为400mg/L、pH值为6、含盐量为5Og/L、温度为6O℃,此条件下合成阻垢剂对碳酸钙的阻垢效果最好。采用红外光谱、元素分析技术以及扫描电镜和x射线衍射仪研究了阻垢剂SWSI-1的阻垢机理,结果表明:合成阻垢剂中的主要官能团为羧基、磺酸基和醚基,其阻垢主要作用机理为螯合作用和晶格畸变作用。