螯合剂在高温和高盐度条件下的抑制效果

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Scale Inhibition Efficiency of Chelating Agents Under High Temperature and Salinity

无机水垢形成对海水注入油藏的挑战及螯合剂抑制效能研究。通过静态瓶试验对比GLDA、DTPA、EDTA在不同温度（158°F/338°F）及海水（TDS58,550ppm）与地层水（TDS274,740ppm）混合体系下的抑制效果，发现0.1wt% GLDA在158°F时钙/锶硫酸盐抑制率超85%，1.0wt% DTPA在338°F时保持86.2%抑制率最优。离子色谱与SEM-EDX证实螯合剂有效抑制晶核形成与晶体生长，凸显DTPA/GLDA在高温高盐条件下的长效抑制特性及降低淡水依赖潜力。

　　

摘要

在油田作业中，无机结垢的形成是一个重大的流动保障问题，尤其是在注海水过程中。海水中的阴离子与富含阳离子的地层水相互作用会导致矿物沉淀。在高温和高盐度条件下，这些效应会加剧，此时传统的防垢剂往往失去效果。本研究考察了氨基多羧酸螯合剂——谷氨酸二乙酸（GLDA）、二乙烯三胺五乙酸（DTPA）和乙二胺四乙酸（EDTA）作为替代防垢剂的性能。实验采用了50:50和80:20比例的合成海水（总溶解固体TDS 58,550 ppm）和地层水（总溶解固体TDS 274,740 ppm）混合物，在158°F和338°F的温度下进行静态瓶试验，防垢剂浓度范围为0.1%至1.0%（重量百分比）。经过七天的实验，在158°F时，0.1%的GLDA对硫酸钙和硫酸锶的抑制效率超过85%；在338°F时，1.0%的DTPA保持了86.2%的抑制效率，优于EDTA和GLDA。离子色谱和SEM-EDX分析证实结垢的成核和晶体生长得到了抑制。这些发现凸显了螯合剂（尤其是DTPA和GLDA）在极端油田条件下的有效性。它们能够在较低浓度下发挥作用，这表明它们有潜力改善油田的注水效果，并减少对淡水的依赖。