当今世界能源日渐紧缺,石油作为现阶段的主要能源资源,随着不断开采变得越来越少,与此同时,由于某些生产技术的问题,大量的石油在开采过程中被浪费,提高石油产量和开采质量仍是一个重要的课题。在实际生产中,管道、多孔介质和设备的结垢是造成生产产量降低的重要原因,结垢还会腐蚀设备、管道、堵塞地层孔隙,给石油开采造成了巨额的经济损失。油田管道结垢腐蚀穿孔会造成输油管线漏油事故,这对自然环境(水资源与土壤资源)造成了严重的破坏,而除垢可减少经济损失,从源头控制减小污染物的排放或者防止意外释放。现有除垢技术主要有机械除垢、物理除垢技术和化学除垢技术,其中化学除垢法中的酸洗对于除去碳酸盐或氢氧化镁垢这类易溶于酸的垢质非常有效,对于致密的硫酸钡垢则效果很差。研究表明,对于硫酸钡垢主要采取以氨羧螯合剂为主剂,添加一些辅剂组成硫酸钡除垢剂来进行化学除垢。但现如今硫酸钡除垢剂依旧存在除垢量(率)不理想、除垢速度慢、药剂利用率低和生物可降解性差等缺点,而且关于氨羧螯合剂与除垢剂除垢机理系统的研究还很欠缺,因此,研究出高效快速的硫酸钡垢除垢剂同时对氨羧螯合剂与除垢剂除垢机理进行系统的研究,具有重要的意义,能够给以后的研究和生产实践提供理论指导。针对油田硫酸钡结垢这一课题,对铵羧螯合剂的除垢条件及机理进行了探究,并以此为根据选取最佳氨羧螯合剂为主剂,根据各因素促进除垢过程各个阶段效果的原理,用重量法与原子分光光度法筛选出最佳辅剂OT(实验室自制低分子量聚合物),复配出了一种快速且高效的硫酸钡除垢剂STD。STD硫酸钡除垢剂的配方为6%(wt)二乙基三胺五乙酸(DTPA)+ 5%(wt)KOH + 0.3%(wt)OT + 20mg/L 咪唑琳-3A,在温度为 130℃～170℃时,7h除垢量为17.6g/L～24.0g/L,同时将STD除垢剂与国内外五种硫酸钡除垢剂进行了比较分析,结果表明STD除垢剂在除垢速度和除垢量上均具有明显的优势,达到领域先进水平。对STD除垢剂进行了性能评价,在地层高温条件下(130℃～170℃),STD不仅不会因高温失效,其除垢量与除垢速率反而都大幅增加。高浓度Ca2+、Mg2+的存在对STD除垢剂的除垢效果有一定影响,但是影响较小,STD的除垢量仍能达到解堵要求。缓蚀剂浓度为20mg/L的STD除垢剂溶液腐蚀Q235钢片的腐蚀速率达到了油田采出水对其所定的腐蚀标准。实验表明,以氨羧螯合剂为主剂的除垢剂除垢速率缓慢的原因是螯合物在电镜下为三维复杂网络结构,这种结构阻碍了钡盐的溶解,也阻碍了除垢体系中物质的扩散与交换。STD除垢剂的添加剂OT具有很强的打碎硫酸钡晶体及粉末能力,能够促进钡盐的溶解,因此,STD除垢剂具有除垢快速高效的优点,且较低的浓度对环境伤害减小。STD硫酸钡除垢剂对于解决油田除垢难题、减少经济损失、阻止生态环境破坏,把环境破坏与污染控制在源头具有重大意义与价值。