聚乙烯醇/丙烯酰胺耐温耐盐调剖剂的合成与表征

为了提高丙烯酰胺类调剖剂的耐温耐盐性,以丙烯酰胺(AM)、聚乙烯醇(PVA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主剂、过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用水溶液聚合法制备凝胶调剖剂,并研究其耐温耐盐性能.结果表明,所用AM质量分数为5%,AMPS质量分数为0.5%,PVA质量分数为2%,引发剂APS质量分数为0.05%,交联剂BIS质量分数为0.003%时,调剖剂表现出最好的耐温耐盐性;该调剖剂在温度为130℃、粗盐浓度为250 g/L的条件下仍能保持较好的性能,可应用于高温高盐油藏的堵水调剖.     

黄原胶/AMPS/膨润土制备油田堵水剂的研究

通过水溶液法制备了一种黄原胶/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）/膨润土三元复合型油田堵水剂,考察了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土、交联剂以及引发剂质量分数等因素对堵水剂吸水率的影响,测试了不同温度下堵水剂的吸水倍率和保水值,研究了堵水剂对不同质量分数NaCl溶液的吸水性能。结果表明,最佳的制备工艺：膨润土的质量分数为15%,AMPS的质量分数为3%,交联剂的的质量分数为2%,引发剂的质量分数为2.5%,在60℃的温度下反应4h,在最佳工艺下,环境温度20℃时,堵水剂的吸去离子水的倍率最高达到1 677g/g,吸质量分数0.9%NaCl溶液的倍率为165g/g;环境温度80℃的高温下仍保持着1 590g/g的吸水倍率,12h后仍能保水20%以上,具有良好的热稳定性和耐盐性。     

新型颗粒调剖剂及交替调剖的研究与应用

为改善普通聚合物耐温抗盐性差、易高温水解等缺点,通过室内实验制备调剖颗粒聚合物;量取一定质量丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及其他助剂,其中n(AM)/n(AA)/n(AMPS)=9∶4∶1,其他助剂适量,通过氧化还原引发聚合体系反应制得调剖颗粒凝胶。现场应用表明,该调剖颗粒凝胶有较强的耐温抗盐性能,测得45 ℃下、矿化度为3700mg/L的地层水配置2000mg/L该产物黏度为700mPa·s。利用该颗粒调剖聚合物与常规聚合物交替注入进行调剖分析得出:较相同浓度常规聚合物,该颗粒凝胶可起到良好的封堵作用,并能充分发挥常规聚合物的驱油效率。     

耐温型降滤失剂AMPS/AM/AA三元共聚物的合成

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系,通过水溶液聚合法合成了耐温型降滤失剂。通过正交试验和条件试验确定了聚合反应的最佳条件:引发温度40℃,引发剂质量分数0.010%,pH=4.0,m(AMPS)∶m(AM)∶m(AA)=10∶26∶4,在此条件下得到产物特性黏数为7.52 dL.g-1。对其结构用红外光谱进行了表征,并在淡水基浆中对产品的降滤失性能进行了室内评价,结果表明产物具有良好的耐温和降滤失能力。     

后水解法制备AM/AA/AMPS共聚物

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS),采用胶束聚合技术和后加碱水解法,制备了AM/丙烯酸(AA)/AMPS耐温抗盐驱油聚合物。考察了水解剂、水解温度、水解时间、水解剂用量等因素在后水解过程中对聚合物相对分子质量的影响。实验证明最佳合成条件为:水解剂为质量分数8%的NaOH,水解温度85℃,水解时间3 h。     

丙烯酸系增稠剂制备工艺的研究及性能测试

以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）作为单体,Span-80为乳化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,自制稳定剂为胶体保护剂,过硫酸铵-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）-尿素体系为氧化还原引发剂,通过反相乳液聚合,合成制备了活性染料印花增稠剂。研究结果表明,当单体中和度为90%,乳化剂占油相质量分数为12%,交联剂占单体质量分数0.15%,稳定剂占单体质量分数9%,引发剂占单体质量分数0.06%时,所制备的增稠剂性能最佳。     

半互穿网络聚丙烯酸高吸水树脂的合成及性能

采用过硫酸钾 (KPS)为引发剂 ,以溶液聚合的方法制备了丙烯酸羟丙酯与 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸共聚物 (P(HPA/AMPS) )。以P(HPA/AMPS)为互穿聚合物 ,KPS为引发剂 ,N ,N′ -亚甲基双丙烯酰胺 (MBA)为交联剂 ,用溶液聚合法制备了以交联聚丙烯酸钠为基质的互穿网络型高吸水树脂。研究了互穿聚合物P(HPA/AMPS)对高吸水树脂吸水能力的影响。结果表明 ,互穿聚合物的加入能有效提高聚丙烯酸钠吸水树脂的耐盐性及吸水能力 ,互穿聚合物的用量及组成对高吸水树脂的耐盐性及吸水能力有较大的影响。当P(HPA/AMPS)用量为 2 .4 % ,组成为n(HPA) /n(AMPS)为 0 .5时 ,合成的PSA -IP -P(HPA/AMPS)高吸水树脂具有最佳吸水能力 ,其吸去离子水量为 2 0 75ml/g,吸生理盐水量为 115ml/g ,分别比PSA高 36 .1%和 35 .3%。     

AA/AMPS接枝环氧树脂E-44的水性化改性研究

为改善环氧树脂E-44的水溶性,以丙烯酸（AA）和2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸（AMPS）为接枝共聚的单体对环氧树脂进行水性化改性.研究了引发剂、不同单体及比例和反应条件对接枝共聚物水分散稳定性的影响并通过红外光谱对产物进行了表征.结果表明,以2.71 wt％的BPO为引发剂、以体积比1∶1的无水乙醇-乙二醇单甲醚为混合溶剂,在接枝共聚反应温度110℃,下用质量比为1∶1的AA/AMPS对等质量的环氧树脂E-44进行改性,得到的改性环氧树脂水性化改性效果最好,乳液离心稳定性和贮存稳定性最高.     

提输卤管道用减阻剂的合成、表征及其性能

为了降低深层卤水提输过程的能耗,开展耐温耐盐的提输卤管道用减阻剂研究具有重要的现实意义。以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为单体, 采用氧化还原引发剂体系水溶液聚合法合成耐温耐盐的提输卤管道用减阻聚合物P(AM/AMPS/AA)。以聚合物在常温卤水管道中的减阻率为考核指标,设计四因素三水平正交试验,确定最佳合成条件为:反应系统pH为1,反应温度为30 ℃,单体质量配比为m(AM)∶m(AMPS)∶m(AA)=15∶3∶2,引发剂加入质量为单体总质量的0.04%。根据在线红外分析结果确定最佳反应时间为3 h。利用FTIR和¹H NMR等手段对P(AM/AMPS/AA)的结构进行表征并用多角激光光散射仪测定其分子量。在自制的减阻率测试环道上对合成聚合物的减阻性能进行测试,合成聚合物表现出较好的耐温耐盐性能,减阻效果明显。如在模拟卤水质量浓度150 g/L、水温15 ℃、流量950 L/h、减阻剂用量为20 mg时,合成减阻聚合物的减阻率可以达到41.2%。与现有减阻剂相比,合成的P(AM/AMPS/AA)减阻聚合物减阻性能大幅度提高,具有较好的开发应用前景。     

三元磺化改性聚丙烯酰胺的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,采用氧化还原-水溶性偶氮复合引发体系制备AM/AMPS/DMAEMA三元磺化共聚物。利用FT-IR与核磁氢谱(1 H NMR)对共聚物进行结构表征,进行耐温抗盐性能、抗老化性能、溶解性能与抗剪切性能评价。结果表明:AMPS、DMAEMA的引入能显著改善丙烯酰胺类聚合物的耐温抗盐性能,合成的三元磺化共聚物在80℃、矿化度2%(质量分数)的盐溶液下放置90d后,其溶液的表观黏度仍能达到11.9mPa·s,相同条件下工业用部分水解聚丙烯酰胺(3 500万)溶液表观黏度仅为0.9mPa·s,表现出更好的抗老化性。     

两性共聚物AM/DAC/AMPS的合成、表征与溶液性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2 -丙烯酰胺-2 -甲基丙磺酸(AMPS)为原料, 以2 , 2 -偶氮二[ 2 -(2 -咪唑啉-2 -代)丙烷] 二氢氯化物(VA -044)为引发剂, 在水溶液中合成了AM/ DAC/ AMPS 系列两性共聚物(简称AMACAS 系列)。对共聚产物进行红外光谱和元素分析表征, 结果表明共聚物组成与投料比相近。对两性共聚物的溶液性能进行测定, 结果显示电荷密度适当且阴、阳离子比例接近1 的两性聚合物(AMACAS -5 -5)溶液粘度随着NaCl 浓度的增大而增大, 且高温老化后粘度保留率达45 .6 %, 说明其具有一定的耐盐、抗温能力。     

不同条件下耐盐脱氮复合菌剂的脱氮特性

目的研究人工构建的高效耐盐脱氮复合菌剂在不同条件下的生长情况和脱氮效果,为优化培养条件、提高高盐废水的脱氮效率和处理实际废水提供运行参数．方法在转速125r／min的恒温振荡培养箱中,按6％接种复合菌剂,控制初始氨氮质量浓度100mg／L,进行36h静态脱氮试验．结果耐盐脱氮复合菌剂的脱氮最适m（C）：m（N）为15,最适氯化钠质量分数为3％,pH为7,温度为30℃．耐盐脱氮复合菌剂在氯化钠质量分数为3％～7％均能获得良好的生长和脱氮性能,脱氮率达到99．02％,反应末氨氮质量浓度低于1mg/L．结论耐盐脱氮复合菌剂具有一定耐盐性,脱氮过程中无硝态氮和亚硝态氮积累,可实现同步硝化反硝化,能提高高盐废水生物处理脱氮效率．     

高温高矿化度油藏可动凝胶的研制及性能评价

研制一种可动凝胶,该凝胶以HPAM为主剂,加入交联剂而成.模拟油藏温度为110℃、地层水矿化度85 150mg/L条件下的耐高温可动凝胶,其中HPAM质量浓度为1 800～2 000mg/L,LC交联剂体积分数为1％～1.2％,除氧剂质量浓度为100mg/L.该体系成胶时间为3d,热稳定性、调剖剂抗温性能和抗剪切性能较好.     

超低界面张力驱油用表面活性剂的研究及应用

以十二烷基甜菜碱和脂肪酸酰胺两种表面活性剂为主要原料,研发了一种高活性、耐温、抗盐、超低界面张力的表面活性剂CS-6.实验结果表明:在40℃~80℃、矿化度10 000~100 000mg/L、表面活性剂溶液浓度0.3%~0.6%的情况下,油水间的界面张力均可达10-4mN/m数量级.同时该表面活性剂体系具有较好的乳化能力,且抗吸附性强,驱替实验效果良好.     

碱性铬溶胶原位交联剂制备

选用氯化铬和醋酸为主要原料,采用改变分散介质方法合成了一种溶胶型有机铬交联剂。通过与聚丙烯酰胺（HPAM）制备的调剖体系进行交联性能评价。结果表明,在n（Cr3+）/n（Ac-）=（1∶2.5）^1∶3.0,交联剂Cr3+质量浓度为197³28mg/L,pH为7⁹,与HPAM形成强度较高、稳定性较好的凝胶,且所制备铬溶胶原位交联剂在高矿化度、碱性溶液中具有良好的交联稳定性,适合油层深部原位交联,达到提高原油采收率目的。     

含羧基和磺酸基共聚物阻垢剂的合成及阻垢性能

为了抑制在工业设备中的硫酸钙沉淀,各类新型阻垢剂被投入生产使用. 以马来酸酐（MA）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,过二硫酸钾（K2S2O8）为引发剂合成二元共聚物马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（PMA-PAMPS）. 采用FT-IR、元素分析等技术对其结构进行了表征. 并分析测定了PMA-PAMPS在不同浓度、温度条件下的阻垢性能. 结果表明,在恒温60 ℃下,钙离子含量为1.510 g/L的液体中加入3 mg/L的阻垢剂,其阻垢率达到92.09%,且在60～80 ℃环境下也具备良好的阻垢性能. 硫酸钙晶体的电镜扫描结果表明PMA-PAMPS对硫酸钙有良好的阻垢效果.     

PMA-AA-AMPS三元共聚物高效减水剂的制备

以马来酸酐（MA）为原料,过氧化氢为引发剂,水相合成聚马来酸（PMA）,并以过硫酸铵为引发剂,与丙烯酸（AA）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）水溶液共聚,合成出一种PMA-AA-AMPS三元共聚物高效减水制,并探讨了共聚物制备过程中的最佳工艺条件。结果表明,该共聚物的最佳制备条件为：n（MA）/n（AA）/n（AMPS）=6：3：1.2,引发剂质量为单体总质量的8%,分子质量调节剂甲酸钠质量为单体总质量的6％,反应温度为85℃,反应时间为3h。红外光谱表征结果表明合成的三元共聚物减水剂中含有羧基、羟基、磺酸基和酰胺基等官能团。GPC分析表明合成的PMAAA数均分予质量Mn为5743g／mol,其质量分数占81.36％。