第14讲缓蚀剂

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1、油田化学剂课程讲稿授课题目（教学章、节或主题）：第14讲缓蚀剂、阻垢剂和絮凝剂授课方式（请打√）理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排2教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握缓蚀剂和阻垢剂作用原理2熟悉缓蚀剂和阻垢剂种类3了解絮凝剂种类教学重点、难点及关键知识点：本节课重点和难点为缓蚀剂的种类和作用机理，阻垢剂的种类和作用机理。要讲述清楚油田水腐蚀和结垢的原因，从缓蚀剂和阻垢剂分子结构角度出发阐述其作用机理。方法及手段板书教学基本内容（教学过程）改进设想1油田水用缓蚀剂2油田水用阻垢剂3油田水用絮凝剂-12-油田化学剂课程讲稿三油田水用缓

2、蚀剂能抑制或延缓金属腐蚀的化学剂。按其作用机理，缓蚀剂可分为氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型、前两类主要是无机缓蚀剂，吸附膜型为有机缓蚀剂。在有机缓蚀剂分子仲通常含有N、O、S等元素，它们带有孤对电子，与铁原子的空轨道形成配位吸附，又由于分子中含有疏水基团，在金属表面形成输水的吸附膜，使腐蚀介质与金属表面隔离开，起到腐蚀防护作用。目前油田注水系统中使用的缓蚀剂主要是吸附膜型有机缓蚀剂。该类缓蚀剂具有许多优点：缓蚀效果较好，投加剂量较低，使用成本比较便宜；既有缓蚀作用又有杀菌作用，有些还具有降低表面张力的作用，有利于将水注入地层而提高注水速度；有些具有分散作用

3、，可以防止一些沉积物对地层的堵塞；有机缓蚀剂比无机缓蚀剂毒性小，因而环境限制较小。国内外各油田都将注水系统设计成闭式系统，使注入水中氧含量降低，再辅以Na2SO3等除氧剂，可使水中溶解氧降低至0.02～0.05mg/L。这样就使油田污水腐蚀类型从主要是氧腐蚀转化成弱酸性的环境腐蚀(主要是H2S和CO2的腐蚀)，然后再使用缓蚀剂进行防腐。1含氮缓蚀剂多（烷基）乙烯多胺1-聚氨乙基-2-烷基咪唑啉松香胺1,3,5-（2-氨基-2-甲基）丙基全氢化三嗪-12-油田化学剂课程讲稿烷基吡啶烷基嘧啶烷基吖啶烷基喹啉2含氧缓蚀剂香叶醛肉桂醛3含硫缓蚀剂硫脲4-聚异丁基

4、-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮4-新戊基-5-叔丁基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮1-氨乙基-2-辛巯乙基咪唑啉4-聚氧乙烯酚醚基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮-12-油田化学剂课程讲稿十二烷基二甲胺甲基硫醚异丙苯甲基亚磺酰乙酸§5-3油田水用防垢剂一油田水结垢问题1垢的类型在一定条件下从水中析出的固体物质统称为垢。不溶性盐：腐蚀产物：2结垢的危害结垢与结蜡过程一样，也分为三个阶段：垢晶的析出、垢晶长大和沉积。同样，垢也可在固体表面的某些活性点直接析出长大，而不经过沉积阶段。结垢可发生在地层、井筒、地面管线和设备表面。地层结垢：注水压力↗，油井产量

5、↘。井筒和管线结垢：流动阻力↗，垢下腐蚀严重。加热设备结垢：影响传热，事故隐患。3结垢的原因结垢首先是水中含有不溶性盐类的离子，但外界条件的变化则是引起结垢的主要因素。水的不配伍性：水源水：SO42-、Na+地层水：Ca2+、Mg2+、Cl-温度变化：地层温度较高地面加热设备油田作业：CO2驱油碱驱CaHCO3随压力下降而分解4结垢的抑制控制不配伍水的混合；控制pH值；软化处理；加化学药剂-12-油田化学剂课程讲稿二防垢剂anti-scalingagent能防止或延缓水中盐类成垢沉积的化学剂。主要类型：有机多元膦酸（盐）；氨基多元羧酸（盐）；聚羧酸（盐）

6、1有机多元膦酸（盐）甲胺二甲叉膦酸盐（MADMP）氨基三甲叉膦酸盐（ATMP）1-羟基乙川-1,1-二膦酸盐（HEDP）1-氨基乙川-1,1-二膦酸盐（AEDP）乙二胺四甲叉膦酸盐（EDTMP）己二胺四甲叉膦酸盐（HMDTMP）-12-油田化学剂课程讲稿二乙三胺五甲叉膦酸盐（DETPMP）1,2-环己二胺四甲叉膦酸盐膦酸盐可由多氨基化合物与三氯化磷、甲醛反应，或由多氨基化合物与甲醛和亚磷酸反应，再用碱中和生成。如乙二胺四甲叉膦酸盐（EDTMP）可通过下列反应得到有机多元膦酸盐开发于20世纪60年代后期，70年代被广泛应用的一类防垢剂。它们的作用机理十分复

7、杂。HEDP与金属离子形成甲叉膦酸盐和金属离子形成六元环螯合物双五元环螯合物-12-油田化学剂课程讲稿以上只是平面地表示它们与一个金属离子所形成的螯合物，而实际上它们可以与两个或两个以上的金属离子螯合，形成立体结构的双环或多环螯合物。这种大分子的螯合物是疏松的可以分散在水中，或者混入原来已结出的钙垢中，使得钙垢正常晶体破坏，相应地就可以使原来结成的硬垢变成了软垢或极软垢。它们在较低浓度下如0.1～30mg/L范围内就可以达到50～80%的防垢率，当复配其它药剂时则总防垢率可达到90%以上。有机膦酸盐的热稳定性能也很好，可以在200℃以上的温度使用。它们的

8、防垢作用并不按化学当量进行，往往1mg/L的药剂可以阻止数千甚至几万个mg/L的