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在油气田开采过程中,部分油气田因硫酸盐结垢,堵塞地层及管道,从而造成严重的经济损失。目前行之有效的方法是以化学防垢、除垢为主,对于硫酸盐难溶垢仍以络合剂EDTA为主剂进行复配,其它高效络合剂因其价格昂贵,而被舍弃不用。本文以EDTA为设计思路,设计一种新型多配位体氨羧络合剂TTAHA,并以其为主剂复配成新型除垢剂TEG-SD,既有理论参考价值,又有实际应用价值。以EDTA为设计思路设计络合剂,经过三步反应合成络合剂TTAHA。通过单因素和正交试验,得到最优合成实验条件,在最优条件下合成TTAHA复合剂溶垢量可达0.29g。通过红外光谱和核磁表征,证实合成的TTAHA为设计结构,具有4N、60十个配位原子,为十齿氨羧络合剂。对比分析TTAHA溶垢量和螯合容量,表明TTAHA本身有优异的溶垢性能和螯合能力,且螯合性能优于EDTA。为提高溶垢效果,研究以TTAHA氨羧络合剂为主螯合剂,进行复配研究。设计合成一种含羧基磺酸基低分子量聚合物PAMA,测得其粘均分子量在4900左右,具有良好的阻垢分散作用。当PAMA用量为100mg/L时,阻BaSO4垢和悬浮BaSO4颗粒的能力较优异,PAMA具有良好的螯合分散性能。本研究在常见络合剂中筛选出EDTA为次螯合剂、葡萄糖酸为辅助剂,确定葡萄糖酸、EDTA、TTAHA三者质量比为5:1:5,此时溶垢量能达到0.42g,溶垢效果得到提高。确定除垢剂TEG-SD的配方:葡萄糖酸、EDTA、TTAHA的质量比为5:1:5,其中葡萄糖酸为辅助剂、EDTA为次螯合剂、TTAHA为主螯合剂,PAMA分散剂溶液浓度为100mg/L。探讨除垢剂TEG-SD的应用性能,在质量浓度15 g/L、温度55℃、pH值9～11、时间24h下,溶垢量能达0.43g,说明除垢剂TEG-SD在低用量的碱性条件下,溶垢温度要求不高,溶垢时间短效果好。除垢剂TEG-SD兼具溶垢阻垢效果,效果随垢溶解度大小而变化,且对初形成垢作用优于老垢,阻垢能力优于溶垢,阻BaS04、SrS04和CaS04垢,最高阻垢率分别可达96.5%、97.3%和99.0%。此外,1%质量浓度的除垢剂TEG-SD,对在15%盐酸中钢片均匀腐蚀速率为24.74g/(m2 ·h),缓蚀速率为68.92%,表明该除垢剂具有一定缓蚀性能。研究结果表明,除垢剂TEG-SD是一种综合性能优异的除垢剂,具有优异的溶垢、阻垢能力和一定缓蚀能力。本文根据除垢剂TEG-SD中络合剂TTAHA和EDTA结构特点的络合作用,及分散剂PAMA双电层作用,除垢剂TEG-SD溶垢机理进行了初步分析。