羧基烷基硫代丁二酸的合成及其緩蝕阻垢機理研究.pdf

1、油田進入后期開發(fā)后，普遍采用注水采油的工藝，為減輕注采系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢問題，一般采用加入緩蝕阻垢劑的方法。然而適合油田高溫高壓高礦化度等條件的緩蝕阻垢劑種類較少，并且一般都含有磷。羧基烷基硫代丁二酸是近年來為了滿足環(huán)保要求而開發(fā)的一類新型助劑，其合成報道最早見于1999年法國Elf Atochem S.A.公司申請的專利，然而關(guān)于其性能尤其是緩蝕阻垢性能的研究在國內(nèi)外均為少見。
　　 本論文主要以羧甲基硫代丁二酸和羧乙基硫代丁二

2、酸為研究對象，通過對羧乙基硫代丁二酸合成反應(yīng)體系進行熱力學計算與分析得出適宜的反應(yīng)溫度，通過實驗篩選出適宜的溶劑和催化劑，以3-巰基丙酸和馬來酸合成了羧乙基硫代丁二酸，以毓基乙酸和馬來酸合成了羧甲基硫代丁二酸。適宜的反應(yīng)條件為：反應(yīng)物配比為1：1，溶劑為水，催化劑為D301-R，在常壓，100℃下進行，產(chǎn)物收率為84％，純度為90％左右。試驗出一種產(chǎn)物提純的方法，并用1HNMR、IR、熔點測定和堿熔試驗等手段對產(chǎn)物進行了表征。
　

3、　 參照行業(yè)標準SY/T5673-93和模擬某油田水質(zhì)兩種方法對合成產(chǎn)物的阻垢性能進行了評價，并與幾種常用緩蝕阻垢劑的阻垢性能進行了對比。結(jié)果表明在模擬油田水質(zhì)的高溫高壓高礦化度條件下，100mg/L提純羧甲基硫代丁二酸的阻垢率達90％，優(yōu)于POCA、HPMA兩種常用緩蝕阻垢劑和羧乙基硫代丁二酸。并考察了濃度、溫度、壓力和流速等條件對羧甲基硫代丁二酸在模擬某油田水質(zhì)中的阻垢性能影響。通過羧甲基硫代丁二酸溶解碳酸鈣的實驗表明，羧甲基硫代

4、丁二酸對鈣離子具有螯合作用。對加入不同緩蝕阻垢劑制備的CaSO4垢樣和CaCO3垢樣進行SEM和XRD分析表明，羧甲基硫代丁二酸的阻CaSO4垢機理主要是使晶格發(fā)生畸變作用，阻CaCO3垢機理主要是螫合增溶作用。
　　 參照SY/T5273-2000中常壓靜態(tài)腐蝕速率及緩蝕率測定方法對羧甲基硫代丁二酸的緩蝕性能進行了評價，結(jié)果表明100mg/L提純羧甲基硫代丁二酸對A3鋼在模擬某油田水質(zhì)中的緩蝕率為49.6％。并考察了濃度和溫度