【正文】 效應(yīng)；當(dāng)它與其它水處理劑復(fù)配使用時(shí)，又表現(xiàn)出理想的協(xié)同效應(yīng)；對許多金屬離子（如Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+等）都具有優(yōu)異的鰲合能力，甚至對這些金屬的無機(jī)鹽如硫酸鈣、碳酸鈣、硅酸鎂等也有較好的去活化作用［16］。有機(jī)膦酸鹽是指磷原子直接與碳原子相連，膦酸中的CP 鍵牢固，因此有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，在高溫、高pH 值條件下也難水解，無毒或低毒，常用的有羥基亞乙基二磷酸（HEDP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）、2膦酸丁烷1，2，4三羧酸（PBTCA）、乙二胺四亞甲基膦酸（EDTMP）等。另外我們使用中發(fā)現(xiàn)有機(jī)膦酸鹽與聚磷酸鹽混合使用的效果比單用任何一種都好，而且有機(jī)膦酸鹽在高劑量下還具有良好的緩蝕性能，并且無毒。這兩種作用的同時(shí)存在使得該類藥劑也具有閥值效應(yīng)。 期中的一種常見垢。因此，大分子有機(jī)膦(PAPEMP)研發(fā)與應(yīng)用具有良好的前景?？蓮V泛用于油田污水回注系統(tǒng)、工業(yè)循環(huán)冷卻水處理、印染、反滲透水處理等多個(gè)行業(yè)。另外，磺化木質(zhì)素、改性淀粉和羧甲基纖維素也屬于天然分散劑，具有一定的阻垢功效。 油田常用阻垢劑的類型單寧酸存在于多種植物及果實(shí)中，是自然界中十分豐富的天然有機(jī)資源之一。以上幾種機(jī)理表示出目前人們對阻垢作用的認(rèn)識水平，由于它們都帶有不同程度的推測，因而人們在對具體結(jié)垢問題的分析時(shí)，往往將阻垢作用歸結(jié)為多種機(jī)理的復(fù)合作用，這反映當(dāng)前人們對阻垢機(jī)理的認(rèn)識還相當(dāng)籠統(tǒng)。認(rèn)為阻垢劑的作用是在生長晶核附近的擴(kuò)散邊界層內(nèi)富集，形成雙電層并阻礙成垢離子或分子簇在金屬表面的聚結(jié)。關(guān)于這一假說，尚有異議。由于這種膜的不斷形成和破裂，使垢層生長受到抑制，此即“再生自解脫膜假說”。從而阻礙晶粒間及晶粒與金屬表面間的碰撞，減少溶液中的晶核數(shù)，進(jìn)而將CaCO3穩(wěn)定在水溶液中。聚羧酸鹽的鏈狀結(jié)構(gòu)可吸附多個(gè)相同電荷的微晶，它們之間的靜電斥力可阻止微晶的相互碰撞，從而避免了大晶體的形成。 晶格畸變作用[9，10]：在CaCO3微晶成長過程中，若晶體吸附有阻垢劑并摻雜在晶格的點(diǎn)陣中，就會使晶體發(fā)生畸變，或者使大晶體內(nèi)部的應(yīng)力增大，從而使晶體易于破裂，阻礙了沉積垢的生長。文獻(xiàn)[7]認(rèn)為，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因在于阻垢劑的陰離子和金屬陽子的螯合作用并非按化學(xué)計(jì)量比而進(jìn)行。目前對于阻垢劑作用機(jī)理的看法尚不統(tǒng)一，歸納起來主要有以下幾種觀點(diǎn)： 螯合增溶作用[6]這種觀點(diǎn)認(rèn)為，阻垢劑能與水中Ca2+、Mg2+等陽離子形成穩(wěn)定的可溶性螯合物，從而提高了冷卻水中Ca2+、Mg2+離子的允許濃度，相對來說就增大了鈣、鎂鹽的溶解度。2 阻垢劑作用機(jī)理及類型 阻垢劑的作用機(jī)理阻垢劑的定義：向水中投放某些藥劑以阻止水垢的形成，沉淀或增加碳酸鈣的溶解度，使其在水中呈分散狀態(tài)不易沉淀，這些藥劑統(tǒng)稱為阻垢劑或分散劑。絮凝劑是為防止這些因素而產(chǎn)生的一類油田化學(xué)劑，常用的絮凝劑主要分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和復(fù)合絮凝劑三大種類。油田污水中的一些天然的雜質(zhì)和化學(xué)添加劑等，如可溶性鹽類、固體顆粒重金屬、懸浮的乳化油、硫化氫等，以及外界注入地層的酸類、潤滑劑、殺菌劑、除氧劑、防垢劑等會造成堵塞、管線腐蝕，而且外排亦造成污染。我國的水質(zhì)穩(wěn)定劑開發(fā)與研究是從70年代初，隨著13套30萬噸合成氨生產(chǎn)裝置的引進(jìn)開始的，經(jīng)過20多年的發(fā)展，迄今已基本上具備了國外先進(jìn)國家所擁有的一般性技術(shù)和藥劑，能夠滿足國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用。另外，穩(wěn)定或分散水中多種沉積物的專用聚合物也已能制取。其主要特點(diǎn)是分子增大，出現(xiàn)了大分子有機(jī)磷酸(鹽)。由聚合物及有機(jī)膦組成的全有機(jī)配方受到人們的高度重視，配方不斷更新。進(jìn)入80年代，使用包括穩(wěn)定磷酸鈣專用聚合物的堿性磷酸鹽處理方案已經(jīng)普及。在有機(jī)膦藥劑的開發(fā)方面，為了適應(yīng)高濃縮倍數(shù)的需要，出現(xiàn)了2膦?；⊥?，2，4三羧酸(PBTC)。1977年，第一個(gè)可穩(wěn)定磷酸鈣的合成聚合物獲得專利，隨后的短短幾年內(nèi)，一些用于穩(wěn)定硫酸鈣、磷酸鈣和用于分散鐵氧化物以及作其它特殊用途的二元、三元共聚物紛紛出現(xiàn)并投入使用。70年代，阻垢劑得到迅猛發(fā)展。1967年，人們又成功地利用這些聚合物和有機(jī)膦化合物，開發(fā)出全有機(jī)非重金屬冷卻水處理方案，即有機(jī)膦酸鹽、聚合物和天然有機(jī)物復(fù)合配方。在此背景下，開發(fā)了合成水溶性聚合物、有機(jī)膦酸化合物(包括有機(jī)膦酸酯和有機(jī)膦酸鹽等)，開創(chuàng)了現(xiàn)代冷卻水阻垢技術(shù)的新局面。在50年代，人們主要關(guān)注金屬腐蝕的防護(hù)問題，阻垢技術(shù)并沒有多大進(jìn)展。加酸(硫酸或鹽酸)控垢也是這一年代所用方法之一。由于天然聚合物藥劑用量大，費(fèi)用高；含磷類阻垢劑不能有效地抑制磷酸鈣和鋅垢以及解決氧化鐵沉淀問題，且本身易形成有機(jī)磷酸垢，特別是隨著人們對環(huán)保的加強(qiáng)，考慮到磷的污染性，環(huán)保部門已對磷的使用有了限制，所以開發(fā)低磷或無磷的新型綠色阻垢劑已成為國內(nèi)外水處理劑方面研究的重要課題。在工業(yè)用水系統(tǒng)中，污垢的形成是除材料和設(shè)備腐蝕以外的第二大主要危害[3]。隨著全球環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，可以預(yù)計(jì)，包括阻垢劑在內(nèi)的水質(zhì)穩(wěn)定劑的發(fā)展方向是開發(fā)無毒及無公害的新型高效藥劑。油油田污水的處理根據(jù)油田生產(chǎn)的不同用途可以有很多種方式方法。當(dāng)然各油田的水質(zhì)成分差異明顯，處理后回注水的水體品質(zhì)要求也各異，故在處理工藝應(yīng)有所選擇。油田化學(xué)劑是廣泛應(yīng)用于石油工業(yè)各領(lǐng)域的化學(xué)化工產(chǎn)品或者天然化學(xué)物質(zhì)。油田污水處理目的在于去除水中的油、添加劑、懸浮物以及其他有礙于注水，且易造成注水系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢的有害成分。油田廢水水質(zhì)復(fù)雜，常含有石油破乳劑、鹽、酚、硫等環(huán)境染物，其油分含量及油在水中存在方式也經(jīng)相同，在多數(shù)情況下經(jīng)常發(fā)生不同的廢水相混合，為了更好地應(yīng)對這種情況，在實(shí)際操作中常常運(yùn)用多種方法的結(jié)合應(yīng)用，并有針對性地進(jìn)行處理，好于單一方法局限性和所得到的作用效果，從而使水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然在生產(chǎn)實(shí)踐中，油田污水能夠有效回注是合理開發(fā)利用水資源的正確方法和有效途徑。根據(jù)油田化學(xué)劑在油田污水處理中的相關(guān)應(yīng)用，對油田污水的處理迎合了環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求。目前化學(xué)除硫劑使用較多，常用的除硫劑是通過物理沉淀反應(yīng)作用或化學(xué)氧化作用來達(dá)到除硫的效果，其主要分為兩種類型：氧化劑型和沉淀型。伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，阻垢劑發(fā)展方向?qū)⒂蔁o機(jī)轉(zhuǎn)至有機(jī)聚合物，從含磷到無磷環(huán)境友好型。因此，設(shè)備和管線的結(jié)垢問題已成為影響裝置安全平穩(wěn)、長周期、滿負(fù)荷生產(chǎn)運(yùn)行的一大瓶頸，研究能夠有效防止或減輕結(jié)垢的阻垢劑，對油田正常生產(chǎn)具有重要意義。結(jié)垢帶來的問題嚴(yán)重影響了油井的生產(chǎn)，因此加強(qiáng)對阻垢的研究可以很好地避免或減小石油工業(yè)的損失，并且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)效益。有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少、處理速率快、效率高和產(chǎn)生污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，隨著近年來研究和發(fā)展，其在油田污水處理中研究和運(yùn)用起著重要作用。目前，化學(xué)絮凝法普遍應(yīng)用于油田企業(yè)，常作為預(yù)處理技術(shù)和氣浮法聯(lián)合使用?？傊滦?、高效、復(fù)合、環(huán)保、多重性能以及經(jīng)濟(jì)的緩蝕阻垢劑是今后發(fā)展的主要潮流。指導(dǎo)緩蝕劑的研發(fā)；進(jìn)一步提高緩蝕劑的緩蝕性能，并注意研究阻垢劑協(xié)同作用，研究出性能更好的復(fù)合緩蝕劑。因此，開發(fā)研制適合環(huán)境保護(hù)需求的無磷或低磷、非氮和可生物降解的環(huán)保型緩蝕阻垢劑將成為工業(yè)水處理領(lǐng)域中最主流的研究方向。復(fù)合配方能發(fā)揮出比單一藥劑更顯著的阻垢緩蝕性能，彌補(bǔ)單一藥劑結(jié)構(gòu)上的缺憾，并能適當(dāng)?shù)慕档陀行巹┑暮琢?，是目前循環(huán)冷卻水阻垢緩蝕配方開發(fā)的主要方法，相信今后仍有更廣闊的應(yīng)用前景。進(jìn)入21世紀(jì)，緩蝕劑向著無毒無公害、可生物降解以及環(huán)境友好的方向發(fā)展。高含硫原油在加工過程中對冷換設(shè)備的腐蝕十分嚴(yán)重，介質(zhì)泄漏至循環(huán)水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定處理帶來了較為嚴(yán)重的影響，不但加重了循環(huán)水系統(tǒng)冷換設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，以及生物粘泥的增加，甚至于使原有的水處理藥劑失去作用，對裝置的正常生產(chǎn)威脅較大。工業(yè)循環(huán)水在處理過程中， 除了存在阻垢緩蝕問題之外，也會遇到殺菌和絮凝等其他問題。各石化煉油企業(yè)在選用水處理緩蝕阻垢劑時(shí)，都要依據(jù)其實(shí)際的水質(zhì)條件和工況條件進(jìn)行藥劑的篩選和性能評價(jià)。阻垢劑在使用過程中，其影響因素尚缺少系統(tǒng)的研究，認(rèn)識上也不深刻，在應(yīng)用上表現(xiàn)出同一種藥劑在不同的循環(huán)水系統(tǒng)處理效果相差甚遠(yuǎn)，同一種藥劑在同一循環(huán)水系統(tǒng)不同時(shí)期處理效果相差甚遠(yuǎn)，最終不能取得好的效果。因此，有效解決外圍低滲透油田“垢”問題就是改變傳統(tǒng)的“酸處理工藝”，開發(fā)出高效、低成本、低腐蝕的防垢與除垢技術(shù)。②酸除垢方法處理頻繁、成本高。這種“酸”處理方法存在如下弊端：①當(dāng)垢被鹽酸溶解后，在局部區(qū)域會形成高濃度的氯化鈣溶液，這種溶液同原來的地層水系混合，酸度下降，誘發(fā)鈣鹽的二次沉淀，造成二次結(jié)垢。即大慶外圍低滲透油田的實(shí)際生產(chǎn)中，面臨著一個(gè)較嚴(yán)峻的問題就是“垢困擾”，這種“垢困擾”主要表現(xiàn)為結(jié)垢程度愈來愈嚴(yán)重、結(jié)垢速度愈來愈快(如部分油水井酸洗周期已經(jīng)達(dá)到30～50天)、結(jié)垢波及范圍愈來愈大(如采油七廠、八廠、十廠、榆樹林油田部分區(qū)塊結(jié)垢面積已經(jīng)達(dá)到了50%左右)、垢成分愈來愈復(fù)雜。水中除CaCOCaSOSrSOBaSO4垢外，還有 FeS、MgCOMgSOMg（OH）Ca3POSiO2等垢，設(shè)備和管線的結(jié)垢問題日益突出，已嚴(yán)重影響裝置的正常操作和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)還會造成管道或設(shè)備的堵塞，迫使停產(chǎn)除垢，這不僅縮短了裝置的運(yùn)行周期，還可能給裝置的安全生產(chǎn)帶來隱患［1］。結(jié)垢帶來的問題嚴(yán)重影響了油井的生產(chǎn)，因此加強(qiáng)對阻垢的研究可以很好地避免或減小石油工業(yè)的損失，并且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)效益。 隨著近年來研究和發(fā)展，其在油田污水處理中研究和運(yùn)用起著重要作用。污水中的一些天然的雜質(zhì)和化學(xué)添加劑等，如可溶性鹽類、固體顆粒重金屬、懸浮的乳化油、硫化氫等。因此，油田化學(xué)劑的應(yīng)用貫穿于油氣勘探開發(fā)過程。其成分也十分復(fù)雜，大致包括鉆井液、洗井液等。對于油田采出水，一般會經(jīng)過多道處理工序后被用于回注利用，如果處理不達(dá)標(biāo)，可導(dǎo)致滲油口堵塞、管線腐蝕結(jié)垢、注水壓力升高等問題。注水開發(fā)是目前比較普遍采用的方式， 在提高了采收率的同時(shí)。結(jié)垢有不同形式，主要包括碳酸鹽和硫酸鹽以及其他少量鹽類。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）油田污水常用阻垢劑的研究進(jìn)展畢業(yè)論文目 錄1 概 述 6 結(jié)垢在油田污水處理中的危害 6 阻垢劑在油田污水處理中的作用及意義 8 阻垢劑的發(fā)展歷程 92 阻垢劑作用機(jī)理及類型 11 阻垢劑的作用機(jī)理 11 螯合增溶作用 11 閾值效應(yīng) 11 晶格畸變作用 11 凝聚與隨后的分散作用 11 再生自解脫膜假說 11 雙電層作用機(jī)理 12 油田常用阻垢劑的類型 12 12 12 有機(jī)膦酸鹽阻垢劑 12 聚羧酸類阻垢分散劑 14 低分子聚合物 15 天然改性高分子 15 小結(jié) 173 影響阻垢劑效果的主要因素 18 濃度對阻垢劑性能的影響 18 濁度對阻垢劑分散效果的影響 19 水中的離子對阻垢效果的影響 20 21 22 22 其他水處理藥劑對阻垢劑阻垢效果的影響 24 24 緩蝕劑對阻垢劑阻垢分散效果的影響 25 小結(jié) 254 阻垢劑存在的問題及發(fā)展趨勢 27 阻垢劑存在的問題 27 阻垢劑的發(fā)展趨勢 27 阻垢緩蝕劑 28 阻垢分散劑 28 29 含磷共聚物分散劑 31 阻垢劑的發(fā)展建議 315 結(jié) 論 33參考文獻(xiàn) 34致 謝 37341 概 述 結(jié)垢在油田污水處理中的危害隨著油田開采的日益發(fā)展，石油開采逐步進(jìn)入高水階段，油田生產(chǎn)管線以及其他的用水系統(tǒng)出現(xiàn)大面積結(jié)垢，已經(jīng)成為大家所關(guān)注的問題。因此所引起的管道堵塞，流通截面積減少已經(jīng)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，大大增加了作業(yè)難度，嚴(yán)重者使油井報(bào)廢。油田進(jìn)入中后開采期， 油氣產(chǎn)量受到限制，相關(guān)的助產(chǎn)方式得以應(yīng)用。許多助劑也被大量利用，致使采出水含量不斷增加、成分也變得更加復(fù)雜，因此伴隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)的日益成熟，油田采出水中含大量的高分子聚合物，進(jìn)一步加大了污水處理難度。對于鉆井污水而言。其它油田污水類型主要包含有油污泥堆放處的生活污水、洗滌設(shè)備產(chǎn)生的污水、油田地表徑流天然雨水、滲濾水以及因事故泄露和排放引起的污染水體等。其產(chǎn)品類型眾多、性質(zhì)差異大，用量大，具有特殊作用效果。以及外界注入地層的酸類、潤滑劑、殺菌劑、除氧劑、防垢劑等會造成堵塞、管線腐蝕，而且外排亦造成污染。油田污水結(jié)垢是油田在生產(chǎn)過程中不可避免的問題，它伴隨著油田產(chǎn)出水量增加而更突出。油田開發(fā)到中后期，注水量增加，原油含水量增多，水質(zhì)日益復(fù)雜，原油質(zhì)量變重變差，垢的成分也由單一變?yōu)閺?fù)雜，原油處理?xiàng)l件也變得更為苛刻。大慶外圍低滲透油田的開發(fā)已越來越受到關(guān)注，在外圍油田生產(chǎn)過程中，由于長期注水采油(有的驅(qū)塊注入水質(zhì)屬高礦化度、高硬度)使得油田注水井、油井井筒、地層、地面集輸系統(tǒng)均出現(xiàn)了不同程度的結(jié)垢，由于外圍油田儲層滲透率低，地層結(jié)垢是造成地層傷害的主要原因之一。目前，大慶外圍低滲透油田仍采用傳統(tǒng)的“酸處理工藝”來解決垢問題，即對結(jié)垢嚴(yán)重的油水井采用酸洗方法、對結(jié)垢嚴(yán)重的油層采用酸化壓裂的方法。這一誘發(fā)垢沉積機(jī)理已被物理模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。③油水井頻繁酸洗會腐蝕油管、井筒、井泵等配套設(shè)備，縮短使用壽命，頻繁酸化壓裂會傷害油層。其技術(shù)核心就是研制高效低成本的有機(jī)弱酸性與中性絡(luò)合除垢劑，并與緩釋型防垢劑配合使用，從而實(shí)現(xiàn)一次清垢、降低結(jié)垢速度、大大延長除垢周期，最終有效、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)地解決“垢困擾”。因此，為解決水處理劑在使用過程中出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象，正確掌握水處理劑的使用條件，有必要對常用的水處理緩蝕阻垢劑的影響因素作較為系統(tǒng)的研究。因此，發(fā)展和完善試驗(yàn)方法、采用正確、先進(jìn)的測試手段顯得尤為的重要。因此， 在添加水處理劑的過程中，也要注意阻垢緩蝕劑和殺菌劑、絮凝劑等其他藥劑的配伍性能。因此，在研究解決H2S對循環(huán)水系統(tǒng)的影響時(shí)，提出相應(yīng)的解決措施也是加工高含硫原油煉油企業(yè)的重要課題。阻垢劑的主要發(fā)展研究方向?qū)⑾蛑酆衔镒韫竸┑母咝浴V泛使用性和穩(wěn)定性方向發(fā)展。隨著環(huán)保力度的加大，保護(hù)環(huán)境、治理污水和節(jié)約用水具有同等的重要意義。在科研開發(fā)領(lǐng)域要求進(jìn)一步研究金屬腐蝕的基本原理，從宏觀和微觀兩個(gè)方面揭示金屬腐蝕的本質(zhì)，運(yùn)用物理和化學(xué)聯(lián)合作用的方法以及各類緩蝕劑的協(xié)同