疏水缔合聚合物P（AM/PTDAB/AMPS/NaAA）的制备 及性能评价*

采用水溶液聚合后水解法,以丙烯酰胺(AM)、(4-丙烯酰胺基)苯基十四烷基二甲基溴化铵(PTDAB)、2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)为原料合成了疏水缔合聚合物P(AM/PTDAB/AMPS/NaAA),通过考察反应条件对合成聚合物的特性黏数、溶解性以及增黏性的影响规律确定了最佳合成条件,研究了最佳合成条件下所合成聚合物的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性。聚合物的最佳合成条件为:PTDAB加量为总单体质量的0.5%~0.8%,AMPS加量为总单体质量的15%,总单体质量分数为25%,复合引发剂加量为总单体质量的0.1%,pH值为8,引发温度30℃。采用矿化度100 g/L的盐水配制的质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液的黏度仍大于30 mPa·s;采用矿化度20 g/L的盐水配制质量浓度2000 mg/L的合成聚合物溶液在转速5000 r/min下剪切3 min再静置4 h后的黏度保留率可达80%以上;聚合物溶液在85℃高温老化150 d后的黏度大于20 mPa·s。所合成四元共聚物表现出优异的耐温抗盐性、剪切稳定性以及热稳定性,性能优于高相对分子质量抗盐聚丙烯酰胺P(AM-AMPS-NaAA)。     

一种三元疏水缔合聚合物的合成及性质分析

采用水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(C_(16)DM)为疏水单体合成了一种两性离子聚合物。通过单因素实验确定了聚合反应的较佳条件是:单体总质量分数25%、体系pH值8、n(AM):n(AA):n(C_(16)DM)=77.7:21:1.3、引发剂(n(APS):n(SS)=1.2:1)用量为0.2%、反应温度60℃、反应时间5h。实验表明:聚合物溶液的临界缔合浓度是2g/L;1.0%聚合物溶液黏度在90℃时为62 mPa·s,黏度保留率为64.6%;0.8%聚合物溶液在NaCl浓度为0.6 mol/L时黏度为40 mPa·s,黏度保留率为47.6%;在1 70 s~(-1)的剪切速率下,经过1200 s的剪切后,0.8%的聚合物溶液的黏度稳定在70 mPa·s,黏度保留率为82.3%。     

无规微支化微交联缔合聚合物的合成及性能评价

为了提高聚丙烯酰胺驱油剂的耐温抗盐性能,采用分子结构设计思路,从高分子的一级、二级结构入手对 聚合物结构进行设计,对高分子的高级结构、分子链聚集状态进行分析整合,以AM、AMPS为主要单体,引入自 制的疏水单体和枝化单体合成了一种无规微支化微交联缔合聚合物,采用正交试验方法研究了AM与AMPS物 质的量比、支化单体加量、疏水单体加量、pH值和引发温度对聚合物黏度的影响,并研究了该聚合物的耐温抗盐 性能。研究结果表明,各因素对聚合物黏度影响的主次关系为：支化单体加量＞疏水单体加量＞AM/AMPS配比 ＞体系pH值＞引发温度。当AM、AMPS物质的量比为5∶1,支化单体加量为0.5‰,疏水单体加量为1‰,体系 pH值为7,引发温度为2 ℃时合成聚合物溶液具有最高的黏度。合成的无规微支化微交联缔合聚合物具有较高 的特性黏数（2868 mL/g）、更低的不溶物含量（0.12%）、更高的聚合物黏度、更优异的热稳定性能,在矿化度40 000 mg/L、95 ℃高温老化180 d 后,质量浓度为1500 mg/L 的聚合物溶液黏度为12.8 mPa·s,黏度保留率可达到 85%以上。老化后无规微支化微交联缔合聚合物溶液仍可满足驱油剂对驱油黏度要求,聚合物溶液在地层具有 较优异的长期稳定性。     

耐温抗盐疏水缔合聚合物的制备与性能评价

传统的聚合物驱油剂难以满足耐温耐盐和长期老化热稳定性的要求。以N-苯乙基-N-十二烷基甲基丙烯酰胺(PEDMAM)为疏水单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为功能单体,与丙烯酰胺(AM)共聚制备了水溶性疏水缔合聚合物PSA,考察了最优单体(AM、AMPS、PEDMAM)质量比为83∶15∶2时共聚物的综合性能。结果表明,与传统的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,三元共聚物PSA具有良好的增黏性能、耐温耐盐性、抗剪切性、老化稳定性及驱油性能。在85℃和32 g/L矿化度(钙镁质量浓度800 mg/L)条件下,1500 mg/L PSA溶液的黏度为16.3 mPa·s;在85℃无氧条件下老化60 d后的黏度保留率80%。室内岩心驱替实验表明,0.7 PV1500 mg/L PSA可在水驱基础上提高采收率35.05%,比相近黏度的HPAM(3000 mg/L)高12.35百分点,具有明显的驱油优势。图8表3参19     

共聚物钻井液降滤失剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,采用氧化还原引发体系合成了一种四元共聚物水基钻井液降滤失剂。确定了最佳合成条件:单体配比为AM/AMPS/AA/DMC=55∶30∶10∶5(质量比),引发剂加量各为0.3%(单体浓度为1),单体总浓度为20%(质量分数),反应温度为50℃,溶液p H值为7,反应时间为4 h。对聚合物进行了红外表征,合成产品与设计结构一致。钻井液性能评价结果显示:淡水基浆中聚合物加量为0.7%时,常温中压滤失量为6.0 m L,经过180℃老化后,API滤失量为8.2 m L,高温高压滤失量为11.6 m L;聚合物加量为1.0%时的页岩相对回收率达到99.4%。说明AM/AMPS/AA/DMC聚合物降滤失能力强,且热稳定性和抑制性能好。     

耐温抗盐聚合物PAMA的表征及溶液性能研究

合成了新型单体4-烯丙基庚烷基苯酚(AHP),然后以丙烯酰胺(AM)为主要原料、引入单体AHP,同时引入适量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),采用水溶液自由基胶束聚合法合成了疏水缔合AM-AMPS-AHP三元共聚物(PAMA)。利用1H-NMR和FT-IR分别对AHP和PAMA进行表征。考察AHP加入量、聚合物浓度、NaCl浓度和温度对共聚物溶液黏度的影响。结果表明,引入AHP单体使共聚物具有优良的增黏和抗盐能力,含AHP(摩尔分数为1.0%)、质量浓度为1 500mg/L的PAMA溶液在53℃、20 000mg/L NaCl盐水中的黏度达到178.6mPa·s,在90℃、7 000mg/L NaCl盐水中的黏度达到110.8mPa·s,显示出良好的耐温、抗盐性能。     

一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。     

AM/AMPS/DMAM三元共聚物的制备及其性能

海上油田多具有井距大、地层水矿化度高以及平台空间有限等特殊性,常规线性聚合物驱油剂往往难以满足耐温抗盐、长期稳定性好、产出液易处理等特殊的要求。本文通过引入功能单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)与丙烯酰胺(AM)发生共聚合反应制备了新型耐温抗盐AM/AMPS/DMAM三元聚合物,其单体的质量比为78∶20∶2。通过功能单体的引入,三元共聚合物具有良好的耐温抗盐性能,在85℃、配制水矿化度32000 mg/L条件下(钙镁离子浓度1000 mg/L),质量浓度2000 mg/L的AM/AMPS/DMAM三元聚合物溶液的黏度不低于20 mPa·s,85℃下老化2个月后的黏度保留率≥75%。该聚合物提高采收率不仅比普通聚合物的高5%,而且还具有产出液易于处理的优势,可以满足海上平台的要求,有望应用于海上油田。图7表4参12     

非常规稠油开采用磺化疏水缔合聚合物研究

为了有效地冷采非常规稠油,本文用丙烯酰胺类新型表面活性单体制备了含AMPS的疏水缔合聚合物SAP,研究了SAP溶液的黏度特性及耐温抗盐性,并进行了模型驱替稠油实验。实验结果表明:SAP聚合物的临界缔合浓度为2200mg/L;SAP溶液在浓度大于临界缔合浓度时表现出"盐增稠"现象;在80℃恒温老化90d后,SAP溶液的黏度保留率为5%。SAP驱替稠油的采收率曲线呈现S型,水驱残余油饱和度越高,疏水缔合聚合物驱替稠油越有效,使用高浓度和大段塞的SAP溶液驱替稠油增加采收率效果更好。SAP乳化了的稠油呈不连续状产出,阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵DTAB可作为疏水缔合聚合物产出稠油的高效破乳剂。图8表2参12     

体积压裂用疏水缔合聚合物PAAD-18的合成及性能研究

目的 单一功能的压裂液难以满足页岩油气的开采需求,为实现一剂多用,研制了兼顾减阻和增稠性能的一体化聚合物。方法 以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和十八烷基烯丙基二甲基氯化铵(DMAAC-18)为原料,采用水溶液聚合法,通过单因素实验确定最佳反应条件,合成了三元疏水缔合聚合物PAAD-18,进行了结构表征及性能测试。结果 聚合物质量分数为0.1%时,减阻率为71%,在10 m/s的流速下持续剪切10 min,减阻率保持在70%以上;质量分数为0.5%时,表观黏度为106.5 mPa·s, 90℃下黏度保留率为74.6%,盐水中黏度保留率大于52.1%。结论 该聚合物具有良好的耐温、耐盐及耐剪切性能,低含量下可做减阻剂,高含量下可做增稠剂,为体积压裂用多功能聚合物。     

淀粉/丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵多元共聚物的合成

采用自制的过硫酸盐引发剂,通过溶液聚合反应制备了淀粉/丙烯酰胺(AM)/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)三元共聚物,用红外光谱对接枝共聚物进行了表征。最佳反应条件为：引发剂用量为反应物固含量的0．10,,m(丙烯酰胺)：m(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)：m(淀粉)=4．2：2．8：3,反应温度55℃,反应时间4h,产物收率92．2%,转化率97．31%,接枝率142．3%,特性粘数446．9mL/g%,阳离子度可达22．1%。该共聚物用于处理炼油污水效果好于聚丙烯酰胺类絮凝剂。     

Hβ中添加WOx/ZrO2对Pt/WZr-Hβ催化剂正庚烷临氢异构化性能的影响

采用机械混合法将WOx/ZrO2引入Hβ制备Pt/WZr-Hβ催化剂,比较其与Pt/WOx-ZrO2、Pt/Hβ以及两者简单加合的Pt/WZr-Pt/Hβ催化剂上正庚烷(n-C7)加氢异构化的性能.结果表明,Pt/WZr-Hβ上的n-C7转化率较Pt/Hβ略有下降,但异构化选择性显著提高.Pt/WZr-Pt/Hβ上的n-C7转化率比Pt/WOx-ZrO2和Pt/Hβ均明显下降,但异构化选择性比Pt/WOx-ZrO2低,而比Pt/Hβ显著提高.Pt/WZr-Hβ上的n-C7转化率及异构化选择性比Pt/WZr-Pt/Hβ均高,说明Pt/WZr-Hβ并非是Pt/WOx-ZrO2和Pt/Hβ的简单加合.     

甲基丙烯酸羟丙酯与丙烯酰胺共聚物的合成

以过氧化苯甲酰 ( BPO)为引发剂合成了甲基丙烯酸羟丙酯 ( HPMA)与丙烯酰胺 ( AAm)二元共聚物 ,对其进行了溶解性能和提纯方法的研究 ,并作了红外光谱分析 ,同时还将其与甲基丙烯酸羟丙酯均聚物作了对比研究。     

CCl_4/H_2O/CTAB乳状液的稳定性研究

制备了不同组成的 CCl4/ H2 O/十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)乳状液 ,用电导法测定了含与不含添加剂 (正已醇和水杨酸钠 )条件下 ,乳状液富油相区不同时间的电导率。为了寻找乳状液的稳定性与电导率之间的关系 ,提出了富油相增比电导率的概念 ,并由增比电导率与时间的关系讨论了乳状液的稳定性     

CCl0/H2O/CTAB乳状液的稳定性研究

制备了不同组成的CCl4/H2O/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)乳状液,用电导法测定了含与不含添加剂(正已醇和水杨酸钠)条件下,乳状液富油相区不同时间的电导率.为了寻找乳状液的稳定性与电导率之间的关系,提出了富油相增比电导率的概念,并由增比电导率与时间的关系讨论了乳状液的稳定性.     

聚合物不可及／排斥体积测定方法的研究

同一实验条件下采用多段塞驱替的方式对比了多种聚合物不可及／排斥体积的测定方法。通过分析各种方法之间产生差异的原因，找出了一种较为合理的的聚合物不可及／排斥体积测定方法。此外，谅如何缩短驱替时间，更好地建立岩心中聚合物的饱和吸附问题也进行了讨论。     

正戊烷在Pt/H型沸石上临氢异构化的动力学

应用连续微反-色谱装置，在250～278℃、1．6～2．4MPa(表压)及H2／正戊烷摩尔比1．5～4．0的范围内，研究了正戊烷在Pt／H型沸石上的临氢异构化动力学。结果表明，该反应为拟一级可逆反应。应用LHHW方法建立了动力学模型。通过模型计算异构化反应速率，得到的结果与实验数据相符合。     

BA/EA/AA三元乳液共聚增稠剂的合成及性能研究

为合成 BA/EA/AA三元共聚乳液增稠剂 ,建立了一种理想的乳化体系。考察了乳化剂、交链剂的选择对增稠性能的影响。     

微量沥青族组份的TLC/FID分离分析方法

TLC/FID方法的建立,主要根据现行沥青族组份分离过程中的某些局限性,采用薄层色谱(TLC)与氢火焰离子化检测器(FID)相结合,以硅胶或氧化铝吸附剂涂制于TLC烧结棒,点样和色谱展开,在棒架上以恒定的速度移动通过检测器火焰,各组份被自动扫描。该方法简便快速准确,几乎适应于所有低挥发有机化合物的分离分析,特别适用于沥青含量极低的碳酸盐岩样品的分析。      

重新认识准噶尔盆地油气地质条件

准噶尔盆地在今后中国石油产业的发展中,占据重要的地位,因此正确认识其地质条件是非常重要的。作者对盆地的形成,盆地的演化模式,生油凹陷的判断,油源对比、油气再次运移,以及中央隆起、乌伦古断陷的含油性等问题进行了讨论。作者根据准噶尔盆地的油气地质特征强调指出,指导油气勘探必须把握油气藏形成的三个环节,即油气生成、油气运移和油气聚集。只有这样才能使油气勘探部署大体符合地下油气分布的规律,提高勘探成功率。