丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的合成与评价

采用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物。最佳合成条件为:总单体质量分数为20%,单体配比n(AM):n(AMPS)为6:4,初始反应温度19℃(反应4 h),后期恒温反应温度为40℃(反应2 h),引发剂用量为153.2 mg/L,pH=7～8,真空75℃烘干3～4 h。结果表明,共聚物在胶凝酸中的剪切粘度为71.290 mPa·s     

红外光谱法分析丙烯酰胺系共聚物组分含量

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体为原料,在过硫酸钾/亚硫酸氢钠/偶氮二异丁脒盐酸盐(PPS/SHS/AIBA)复合引发剂引发下,采用水溶液聚合方法分别制备出聚丙烯酰胺(PAM)、聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(PAMPS)和聚(丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)共聚物(P(AM/AMPS))。通过改变两均聚物的质量配比得到系列不同比例的共混物,分别进行红外光谱分析。选取1045cm-1和1650cm-1两红外特征吸收峰,以朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律为理论依据,推导出两吸光度(峰高)的比值与共混物中AMPS摩尔分数的倒数呈现一级线性关系,经线性回归建立标准曲线y=-0.051 36+0.056 01x,相关系数为0.997 4。该法可简便、快速地分析AM、AMPS共聚物的组成含量。不同反应时间时的共聚物组成分析表明单体共聚转化率在5.5h时即达90%以上,且反应温度较低时AM单体易发生均聚合反应,在较高反应温度时则以AM与AMPS的无规共聚合反应为主。     

高耐盐水膨体CH-6的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用溶液聚合法合成了高耐盐水膨体CH-6,并加入填充剂钠土以改善其性质。较佳合成条件为:总单体中AMPS的摩尔分数10%,总单体质量分数25%,交联剂用量(与总单体物质的量比)0．03%,引发剂质量分数0．1%,钠土质量分数1%。在120℃,矿化度为60 g/L的条件下,CH-6具有较高的吸水膨胀倍数和凝胶强度。     

抗盐抗温降滤失剂AMPS/AM/MAM三元共聚物的合成与性能评价

以 2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸 (AMPS)、丙烯酰胺 (AM)、甲基丙烯酰胺 (MAM )为原料 ,合成了AMPS/AM/MAM三元共聚物降滤失剂 ,并评价了其性能。通过正交试验 ,确定AMPS/AM/MAM三元共聚物的最佳合成条件为 :反应温度 60℃ ,引发剂用量 0 .1% ,反应时间 6h ,单体质量比m(AMPS)∶m(AM)∶m(MAM) =40∶5 0∶10。     

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%。     

两性离子聚合物降滤失剂PMADA的制备

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、马采酐(MA)、丙烯酰胺(AM)为单体,氧化还原体系为引发剂,利用水溶液聚合法合成了两性离子聚合物降滤失剂PMADA.用单因素法考察了反应温度、引发剂质量分数、单体摩尔比及单体总质量分数对产品降滤失性能的影响,并采用红外光谱法表征了产品的分子结构,确定了最佳反应条件:反应温度60℃,引发剂质量分数0.2%,n(AM):n(AMPs):n(DMDAAC):n(MA)=10:2:1:3,单体总质量分数25%.     

疏水缔合型两性絮凝剂的合成及其性能

实验以全氟辛基乙基丙烯酸十二氟庚酯为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、二烯丙基二甲基氯化铵(DM-DAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过自由基胶束共聚法制成氟碳型絮凝剂。结果表明,在n(AM):n(AMPS):n(DMDAAC)=4:2:4,PFMA质量分数0.5%、总单体质量分数30%、引发剂用量0.3%时,合成的四元共聚物对硅藻土悬浮液有较好的絮凝效果。当共聚物添加量15 mg/L、温度为50℃、pH=3时,硅藻土悬浮液的透光率和絮凝时间分别为98.8%和14 s。     

耐温抗盐驱油共聚物的合成

用胶束聚合方法,将丙烯酰胺(AM)与疏水单体N-正辛基丙烯酰胺(C_8AM)、极性阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行共聚,合成了AM-C_8AM-AMPS疏水性缔合三元共聚物作为驱油剂,命名为KYP。研究了十二烷基硫酸钠的质量分数、引发温度、单体的摩尔分数、尿素的浓度对聚合物溶液(ρ=1 mg/L)在总矿化度为6.5 g/L的模拟盐水中表观粘度的影响。结果表明:C_8AM和AMPS的摩尔分数分别为0.7％和20％、引发温度为11℃、尿素的浓度为0.2 mmol/L时,合成的KYP具有很好的增粘效果。     

AM/AMPS/DMDAAC/OAM水溶性疏水缔合两性共聚物的合成及其性能

以十八醇为原料,制备了长链疏水单体N-十八烷基丙烯酰胺(OAM);以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、OAM为单体,合成了水溶性疏水缔合两性共聚物AM/AMPS/DMDAAC/OAM。利用1H NMR,FTIR,DTA-TG手段研究了共聚物的结构和热稳定性,考察了OAM疏水单体含量、共聚物含量、AMPS含量、温度、剪切速率以及NaCl含量对共聚物溶液表观黏度的影响。实验结果表明,当OAM摩尔分数为1.0%、AMPS摩尔分数为25%、共聚物质量分数为2.5%时,共聚物溶液的增黏性能很好,溶液的表观黏度可达1 648 mPa·s。将疏水基团和两性离子同时引入分子链中,提高了共聚物的耐温抗盐和耐剪切性能,可作为三次采油的驱油剂。     

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。     

酸化用酸液胶凝剂LY-1的性能

采用水溶液聚合的方法合成了酸化用酸液胶凝剂LY-1,并对其性能进行了评价。结果表明,LY-1具有良好的酸溶性、稳定性、抗盐性和缓速性。其在酸液中的溶解时间为75min;当胶凝剂在酸液中的质量分数大于1.5%时,胶凝酸黏度大于40.0mPa·s;随着温度升高,胶凝酸黏度降低,但在90℃时仍可达到30.2mPa·s;经过120min的剪切后,胶凝酸黏度仅下降4.0mPa·s;添加胶凝剂的体系持续反应80min后,残酸质量分数仍大于11%。     

缓速交联超高温合成聚合物压裂液稠化剂研究

针对水基压裂液体系中植物胶稠化剂及其衍生物存在残渣含量高、耐温差和易腐败变质等问题,基于水溶性高分子自由基合成理论,经室内高分子合成实验,研究了各种合成条件（引发剂浓度、聚合温度、反应pH值、聚合浓度、链转移剂含量、水解度）对稠化剂性能的影响规律。以丙烯酰胺(AM)、功能性单体（SP）、耐温单体（AMPS）作为共聚单体,采用控制变量法,通过合成条件优化,形成了一套性能优异的合成聚合物稠化剂基础配方,聚合浓度25%,单体配比（AMPS∶SP∶AM）30%∶25%∶45%,聚合温度20 ℃,引发剂浓度0.3%,聚合反应pH值为7,甲酸钠质量分数为0.2%,反应时间4 h。该稠化剂具备耐温、速溶、水不溶物含量低、增稠能力强,且与有机锆交联剂交联性能好,满足200 ℃地层的应用需要。      

一种吸附型酸化缓速剂的制备及性能研究

针对酸化作业中存在的酸岩反应速度快、残酸返排困难、二次伤害大等问题,以丙烯基聚氧乙烯醚（APEE）、酯类单体（EX）、丙烯酰胺（AM）为原料,通过乳液聚合成功制备出一种吸附型酸化缓速剂。通过单因素优化法,确定了最佳合成条件为:m(AM)∶m(APEE)∶m(EX)＝10.66∶1.05∶0.17,单体质量分数加量15%,引发剂质量分数加量0.25%,反应温度50 ℃ ,反应时间6.0 h采用红外光谱对缓速剂分子进行了结构表征,并研究了缓速剂加量、温度和钙盐含量对缓速剂延缓酸岩反应性能的影响。 结果表明,缓速剂质量分数加量为0.8%时,酸岩反应时间可延长至120 min;在70 ℃下,缓速剂依然具有良好的缓速性能;缓速剂配制而成的缓速酸具有优良的抗钙盐性能。 通过SEM成功观察到缓速剂吸附在岩石表面,有效延缓了氢离子与碳酸钙表面的接触,从而降低了酸岩反应速率。      

钻井液增粘提切剂YF-01的研制

以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体,根据自由基聚合反应原理,合成出增粘提切剂YF-01。考察了单体质量比、反应温度、引发剂用量、单体含量、反应时间等对其表观粘度和静切力的影响。结果表明,在单体质量比（AM：AMPS：DMDAAC）7：4：1,单体禽量40％,引发剂用量0．15％,反应温度45℃,反应时间75rain最佳条件下,合成的增粘提切剂YF-01产品使泥浆表观粘度由56mPa·s提高到211mPa·s,初切力由4．078Pa提高到12．365Pa,终切力由4．699Pa提高到13．897Pa。     

耐温抗盐酸液稠化剂TP-17的合成及现场试验

为满足塔河油田托甫台区块缝洞型油藏造长缝、深穿透酸压工艺需求,针对该区块奥陶系地层的高温特点,研制了耐温抗盐酸液稠化剂TP-17。以丙烯酰胺（AM）为主,耐温、抗盐2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸（AMPS）、自制阳离子单体（X）和马来酸酐（MA）为辅进行四元聚合反应,合成了AM/AMPS/X/MA四元共聚物TP-17。研究发现,最佳聚合反应条件为:AM、AMPS和X等3种单体的物质的量之比为5:3:2,这3种单体的总质量分数为30.0%,MA的质量分数为15.0%,引发剂的质量分数为0.4%,反应温度为80℃,螯合剂EDTA的质量浓度为200 mg/L,反应时间为9 h,反应体系的pH值为7。室内研究及现场试验均表明,TP-17是一种耐温、抗盐、抗剪切、酸溶解及配伍性能优良的酸液稠化剂,在塔河油田托甫台区块深层碳酸盐岩油藏酸压改造中获得较好的试验效果。研究认为,TP-17适用于高温缝洞型碳酸盐岩油藏的深部酸压,具有很好的应用前景。      

钻井液降失水剂JLS-2的合成与性能评价

本文选用耐温抗盐单体(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和一种具有疏水作用的酯类单体(BXZ)进行聚合得到钻井液降失水剂JLS-2。以失水量为评价指标,通过单因素实验得到最优合成条件为:AM、AMPS、DMDAAC、BXZ质量比40∶40∶5∶2,单体质量分数20%,引发剂用量0.30%,反应温度70℃,反应时间50 min。红外光谱分析表明合成产物的结构与最初设计的结构一致。性能评价实验表明,降失水剂JLS-2具有良好的降失水能力和抗温能力(120℃),在淡水泥浆和复合盐水泥浆中分别加入1.0%和2.5%JSLS-2,API失水量分别为6.1 mL和9.3 mL。图5表3参9     

DMC/AM共聚物的改性研究

用过硫酸盐氧化还原引发体系通过水溶液聚合法在一定条件下合成了作阳离子絮凝剂用的DMC/AM共聚物 ,研究了作为第三单体AMPS的引入对原共聚物性质的影响。结果表明 ,一定量AMPS的引入可以很好的改善原共聚物耐温、耐盐等性能 ,可使其在盐溶液中粘度保持率最高可增加 5 0 %以上 ,高温情况下如 90℃时也可提高40 %以上 ,同时耐老化性也得到明显的改善 ,从而扩大了此类污水絮凝剂的应用范围 ;红外光谱和元素分析结果表明AMPS可以比较完全的引入到DMC/AM共聚物当中