制备和性能评价的高温尺度抑制剂聚合物介质蒙莫里隆尼特复合物高温尺度抑制剂的制备和性能评估
Bojian Zhang1, Youquan Liu2, Ying Xiong2
1Southwest Oil and Gasfield Company Research Institute of Natural Gas Technology, Chengdu, 610213, Sichuan, China. zhangbojian@petrochina.com.cn.
Scientific reports
|May 7, 2025
概括
一种新的有机-无机复合尺度抑制剂 (CT-5) 被合成用于高温应用. CT-5 具有出色的热稳定性,在充满挑战的水库条件下有效防止碳酸的垢形成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 石油工程是石油工程中的一个.
背景情况:
- 在高压/高温 (HPHT) 水气储中对热稳定尺度抑制剂的需求不断增加.
- 需要先进的材料,以防止在恶劣的石油和天然气开采环境中形成.
研究的目的:
- 合成和表征一种新的有机-无机复合剂尺度抑制剂 (CT-5).
- 评估CT-5的热稳定性,盐耐受性和尺度抑制性能.
- 通过CT-5阐明CaCO3尺度抑制的机制.
主要方法:
- 溶液聚合介导的 in situ 间隔合成使用烯酸 (AA),2-烯胺-2-甲基硫酸 (AMPS) 和二氧化二甲基化 (DMDAAC) 单体与表面修饰的蒙莫里隆石 (MMT).
- 合成参数的正角优化 (温度,启动剂量,pH,时间,单体比率).
- 使用FTIR,XRD,TG-DTG,盐耐受性测试,尺度抑制率测试和CaCO3晶体分析进行表征.
主要成果:
- 在75°C时成功合成了CT-5,其最佳单体比为m:AMPS:m:AA:m:DMDAAC:m:MMT = 48:25:23:4 .
- CT-5呈现有机聚合物/无机MMT复合干层结构,热分解温度为235.24°C.
- 在盐水条件下表现出强大的性能和有效抑制CaCO3形.
结论:
- 合成的CT-5具有出色的热稳定性和耐盐性,使其适合HPHT环境.
- CT-5通过化Ca2+并形成吸附层来抑制CaCO3尺度,从而干扰晶体生长.
- 这种新型复合抑制剂为在具有挑战性的石油和天然气库中进行规模管理提供了有希望的解决方案.
