聚天门冬氨酸偶联膦酸盐和磺酸盐部分作为绿色油田阻垢剂

多年来，石油工业一直在努力探索对环境无严重影响的环保阻垢剂。著名的工业可生物降解聚天门冬氨酸广泛用作工业循环冷却水和上部石油应用中的各种无机水垢的有效阻垢剂 (SI)。

然而，聚天门冬氨酸在石油储层温度下表现出较弱的热稳定性。在这里，我们尝试开发一种新的聚天门冬氨酸适用于恶劣条件下的挤压处理应用。在这个项目中，一系列修改聚天门冬氨酸, 包括悬垂的阴离子功能部分 (膦酸盐和磺酸盐) 被合成和研究作为新的 SIs在油田条件下抑制碳酸钙 (方解石, CaCO 3 ) 和硫酸钡 (重晶石, BaSO 4 ) 结垢。这些类别是通过在碱性条件下用亲核胺试剂对聚琥珀酰亚胺进行氨解合成的。产品是聚天门冬氨酸-封端的氨基亚甲基膦酸酸( SI-2 ),聚天门冬氨酸-封端双膦酸酸( SI-3 ),聚天门冬氨酸-封端氨基甲磺酸酸( SI-4 )，和聚天门冬氨酸-封端氨基乙磺酸酸( SI-5 )，以及内部合成聚天门冬氨酸。这些化合物对碳酸盐和硫酸盐垢的阻垢活性是在 100 °C 和 80 bar 下使用动态垢环测试确定的。

此外，还研究了长期热老化和钙耐受性实验。结果发现聚天门冬氨酸-封端的氨基亚甲基膦酸酸与SI-1和其他改性 SI ( SI-3-SI-5 ) 相比， ( SI-2 ) 具有出色的方解石阻垢性能，并在 130 °C 下 7 天表现出出色的热稳定性。这种膦酸化聚合物还表现出优异的钙耐受性能，对高达 100 ppm的 Ca 2+离子和 1000–10 000 ppm 钙离子范围内的性能适中。该项目突出了设计和开发新型环保方解石 SI 的成功聚天门冬氨酸在恶劣的油田条件下。