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《第14講緩蝕劑》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、油田化學(xué)劑課程講稿授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題):第14講緩蝕劑、阻垢劑和絮凝劑授課方式(請打√)理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□習(xí)題課□其他□課時安排2教學(xué)要求(分掌握、熟悉、了解三個層次):1掌握緩蝕劑和阻垢劑作用原理2熟悉緩蝕劑和阻垢劑種類3了解絮凝劑種類教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及關(guān)鍵知識點(diǎn):本節(jié)課重點(diǎn)和難點(diǎn)為緩蝕劑的種類和作用機(jī)理,阻垢劑的種類和作用機(jī)理。要講述清楚油田水腐蝕和結(jié)垢的原因,從緩蝕劑和阻垢劑分子結(jié)構(gòu)角度出發(fā)闡述其作用機(jī)理。方法及手段板書教學(xué)基本內(nèi)容(教學(xué)過程)改進(jìn)設(shè)想1油田水用緩蝕劑2油田水用阻垢劑3油田水用絮凝劑-12-油田化學(xué)劑課程講稿三油田水用緩
2、蝕劑能抑制或延緩金屬腐蝕的化學(xué)劑。按其作用機(jī)理,緩蝕劑可分為氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型、前兩類主要是無機(jī)緩蝕劑,吸附膜型為有機(jī)緩蝕劑。在有機(jī)緩蝕劑分子仲通常含有N、O、S等元素,它們帶有孤對電子,與鐵原子的空軌道形成配位吸附,又由于分子中含有疏水基團(tuán),在金屬表面形成輸水的吸附膜,使腐蝕介質(zhì)與金屬表面隔離開,起到腐蝕防護(hù)作用。目前油田注水系統(tǒng)中使用的緩蝕劑主要是吸附膜型有機(jī)緩蝕劑。該類緩蝕劑具有許多優(yōu)點(diǎn):緩蝕效果較好,投加劑量較低,使用成本比較便宜;既有緩蝕作用又有殺菌作用,有些還具有降低表面張力的作用,有利于將水注入地層而提高注水速度;有些具有分散作用
3、,可以防止一些沉積物對地層的堵塞;有機(jī)緩蝕劑比無機(jī)緩蝕劑毒性小,因而環(huán)境限制較小。國內(nèi)外各油田都將注水系統(tǒng)設(shè)計成閉式系統(tǒng),使注入水中氧含量降低,再輔以Na2SO3等除氧劑,可使水中溶解氧降低至0.02~0.05mg/L。這樣就使油田污水腐蝕類型從主要是氧腐蝕轉(zhuǎn)化成弱酸性的環(huán)境腐蝕(主要是H2S和CO2的腐蝕),然后再使用緩蝕劑進(jìn)行防腐。1含氮緩蝕劑多(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)丙基全氫化三嗪-12-油田化學(xué)劑課程講稿烷基吡啶烷基嘧啶烷基吖啶烷基喹啉2含氧緩蝕劑香葉醛肉桂醛3含硫緩蝕劑硫脲4-聚異丁基
4、-1,2-二硫雜環(huán)戊烯-3-硫酮4-新戊基-5-叔丁基-1,2-二硫雜環(huán)戊烯-3-硫酮1-氨乙基-2-辛巰乙基咪唑啉4-聚氧乙烯酚醚基-1,2-二硫雜環(huán)戊烯-3-硫酮-12-油田化學(xué)劑課程講稿十二烷基二甲胺甲基硫醚異丙苯甲基亞磺酰乙酸§5-3油田水用防垢劑一油田水結(jié)垢問題1垢的類型在一定條件下從水中析出的固體物質(zhì)統(tǒng)稱為垢。不溶性鹽:腐蝕產(chǎn)物:2結(jié)垢的危害結(jié)垢與結(jié)蠟過程一樣,也分為三個階段:垢晶的析出、垢晶長大和沉積。同樣,垢也可在固體表面的某些活性點(diǎn)直接析出長大,而不經(jīng)過沉積階段。結(jié)垢可發(fā)生在地層、井筒、地面管線和設(shè)備表面。地層結(jié)垢:注水壓力↗,油井產(chǎn)量
5、↘。井筒和管線結(jié)垢:流動阻力↗,垢下腐蝕嚴(yán)重。加熱設(shè)備結(jié)垢:影響傳熱,事故隱患。3結(jié)垢的原因結(jié)垢首先是水中含有不溶性鹽類的離子,但外界條件的變化則是引起結(jié)垢的主要因素。水的不配伍性:水源水:SO42-、Na+地層水:Ca2+、Mg2+、Cl-溫度變化:地層溫度較高地面加熱設(shè)備油田作業(yè):CO2驅(qū)油堿驅(qū)CaHCO3隨壓力下降而分解4結(jié)垢的抑制控制不配伍水的混合;控制pH值;軟化處理;加化學(xué)藥劑-12-油田化學(xué)劑課程講稿二防垢劑anti-scalingagent能防止或延緩水中鹽類成垢沉積的化學(xué)劑。主要類型:有機(jī)多元膦酸(鹽);氨基多元羧酸(鹽);聚羧酸(鹽)
6、1有機(jī)多元膦酸(鹽)甲胺二甲叉膦酸鹽(MADMP)氨基三甲叉膦酸鹽(ATMP)1-羥基乙川-1,1-二膦酸鹽(HEDP)1-氨基乙川-1,1-二膦酸鹽(AEDP)乙二胺四甲叉膦酸鹽(EDTMP)己二胺四甲叉膦酸鹽(HMDTMP)-12-油田化學(xué)劑課程講稿二乙三胺五甲叉膦酸鹽(DETPMP)1,2-環(huán)己二胺四甲叉膦酸鹽膦酸鹽可由多氨基化合物與三氯化磷、甲醛反應(yīng),或由多氨基化合物與甲醛和亞磷酸反應(yīng),再用堿中和生成。如乙二胺四甲叉膦酸鹽(EDTMP)可通過下列反應(yīng)得到有機(jī)多元膦酸鹽開發(fā)于20世紀(jì)60年代后期,70年代被廣泛應(yīng)用的一類防垢劑。它們的作用機(jī)理十分復(fù)
7、雜。HEDP與金屬離子形成甲叉膦酸鹽和金屬離子形成六元環(huán)螯合物雙五元環(huán)螯合物-12-油田化學(xué)劑課程講稿以上只是平面地表示它們與一個金屬離子所形成的螯合物,而實(shí)際上它們可以與兩個或兩個以上的金屬離子螯合,形成立體結(jié)構(gòu)的雙環(huán)或多環(huán)螯合物。這種大分子的螯合物是疏松的可以分散在水中,或者混入原來已結(jié)出的鈣垢中,使得鈣垢正常晶體破壞,相應(yīng)地就可以使原來結(jié)成的硬垢變成了軟垢或極軟垢。它們在較低濃度下如0.1~30mg/L范圍內(nèi)就可以達(dá)到50~80%的防垢率,當(dāng)復(fù)配其它藥劑時則總防垢率可達(dá)到90%以上。有機(jī)膦酸鹽的熱穩(wěn)定性能也很好,可以在200℃以上的溫度使用。它們的
8、防垢作用并不按化學(xué)當(dāng)量進(jìn)行,往往1mg/L的藥劑可以阻止數(shù)千甚至幾萬個mg/L的