温度对碳酸钙结垢过程的影响

针对复合驱中使用的化学剂中有聚丙烯酰胺、表活剂和碱碳酸钠,研究了不同温度下碳酸钙结晶沉淀过程中晶核生成和晶粒长大的速度及活化能。同时研究了聚丙烯酰胺的存在对其影响。     

温度对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响

以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为研究对象,利用黏度分析仪和Materials Studio软件,通过实验方法与模拟计算相结合的方法研究了HPAM溶液的黏度性质,分析了温度对HPAM溶液黏度影响的规律,并探讨了温度导致溶液黏度变化的微观机理。实验结果表明,在不发生降解的温度范围内,HPAM溶液黏度随温度的升高而降低,高温时黏度降低更严重,HPAM的耐温性能较差。分子动力学模拟结果显示,高温下HPAM分子链发生解缠结,溶液体系的流动阻力减小,导致溶液黏度降低;随温度的升高,HPAM周围水化层内水分子的密度减小,水分子对HPAM运动的阻碍作用减弱,HPAM运动阻力减小,溶液黏度降低。     

部分水解聚丙烯酰胺过滤因子研究

测定了在室内按不同聚合、水解、干燥条件及使用不同干燥设备制备的聚丙烯酰胺（PAM）和部分水解聚丙烯酰胺（HPAW）的过滤因子，找出了影响过滤因子的规律。水解度对过滤因子无影响，而引发体系、聚合温度、水解方式、干燥温度、干燥时间、干燥设备对过滤因子影响极大。提出了“嵌段水解体的存在是造成HPAM过滤因子增大的原因”这一假设，这对合成可满足三次采油要求的低过滤因子、高分子量部分水解聚丙烯酰胺，具有指导意义。     

部分水解聚丙烯酰胺的水溶液性质

本文阐述了部分水解聚丙烯酰胺的水溶性及其水溶液性质。并着重讨论了部分水解聚丙烯酰胺的溶解性、流变特性、影响粘度的因素及其降解作用。并针对其水溶液特性,提出了矿场配注工艺设计中应注意的问题。     

均聚后水解合成超高分子量聚丙烯酰胺水解条件的研究

采用新型复配引发体系，以均聚后水解方式进行丙烯酰胺单体聚合，合成了油田驱油剂用超高分子量聚丙烯酰胺，其分子量高达２５００万，水解度２０％￣３０％，过滤比〈１．３。研究了水解剂、水解时间和助溶剂等因素对聚丙烯酰胺分子量的影响，得到了最佳的水解工艺参数。     

部分水解聚丙烯酰胺水溶液初始粘度的影响因素

聚合物驱是三次采油中提高采收率技术的重要手段之一,该技术用聚合物水溶液作为驱油剂,而聚合物水溶液的初始粘度是表征聚合物性能的一个重要指标。目前油田聚合物驱中最常用的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。针对温度、pH值、阴离子、阳离子等影响HPAM水溶液初始粘度的因素进行了研究,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明：pH值在7～10时溶液粘度较高;阴离子对HPAM水溶液初始粘度有一定影响;一价、二价阳离子对HPAM水溶液初始粘度的影响曲线符合傅立叶函数式;温度对HPAM水溶液初始粘度的影响满足关系式μ=73．465e5.8/t。     

碳酸钙结垢及聚合物的影响研究

针对复合驱中使用聚丙烯酰胺,碳酸铵和表面活性剂,研究了碳酸钙结垢的速度,包括晶核生成速度和晶粒长大速度,以及聚合物的存在对这些速度的影响。对认识复合驱中碳酸钙结垢规律有一定意义。     

光催化降解部分水解聚丙烯酰胺废水技术研究

研究了在紫外光作用下催化条件对光催化降解部分水解聚丙烯酰胺的影响,如催化剂的浓度、HAPM溶液的初始浓度、反应的pH值及NaCl浓度对光催化的影响。试验表明,在催化剂TiO2用量为0.5g/L,HPAM溶液的初始浓度为100mg/L的条件下,经180min光催化处理后的HPAM降解率可达到91.3%以上,表明光催化技术去除污水中HPAM是可行的。     

部分水解聚丙烯酰胺的结构形貌研究

用自组装技术在云母片表面制备了固体膜,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的结构形态。用原子力显微镜(AFM)观测和分析了4种去溶剂化后HPAM分子的结构形貌。结果显示,HPAM在云母片表面均呈现规则的分布,但分布形态差别很大。有的呈花朵状,有的呈树枝状,有的呈梳子状,形态各异,结构的异同非常清楚。这种方法有助于了解聚合物分子形态乃至其凝胶结构,同时也有助于研究聚合物溶液结构和开发新型聚合物。     

碱对部分水解聚丙烯酰胺溶液与煤油界面性质的影响

应用乌式粘度计和电导率仪,采用动态光散射法,测定了加碱前后聚合物溶液的部分水解聚丙烯酰胺分子线团粒径分布、体相粘度和电导率,考察了NaOH对部分水解聚丙烯酰胺的分子链、水解和溶液离子强度的影响.用界面剪切粘度仪、zeta电位仪和界面张力仪研究了NaOH的加入对部分水解聚丙烯酰胺与煤油之间界面性质的影响.结果表明:随着放置时问的延长,聚合物溶液自身会发生降解;碱使溶液中的离子强度增加,聚合物溶液在碱性环境下水解.碱导致聚合物溶液电导率增加,体相粘度下降,但对聚合物分子链没有明显影响.在界面性质方面,加碱后,聚合物溶液界面张力有所下降,油水界面剪切粘度大幅下降,离子强度和碱性水解的双方面原因导致了Zeta电位负值先增加,再逐渐减小.     

用EQCM研究油田采出水中聚合物对碳酸钙垢生长的影响规律

油田注聚产出液中,由于残余聚合物具有螯合钙离子的能力,常规化学方法难以准确而快速地评定其结垢趋势。采用电化学石英晶体微天平（EQCM）技术可以准确而快速地对含聚合物采出水进行碳酸钙加速结垢评价。研究表明,极化电位、温度和钙离子浓度对结垢影响较大。电位阴极极化程度越大、温度越高、钙离子浓度越大,结垢趋势越明显,结垢速率越快。线性聚丙烯酰胺（HPAM）使金电极表面结垢速率降低,50 mg/L HPAM抑制结垢的效率大于500 mg/L HPAM。极化电位越大,碳酸钙晶体数量越多、尺寸越大、聚集越明显。HPAM对碳酸钙晶体形貌的影响较大。无聚合物时,结垢产物以六面体晶体状为主。在低极化电位下（-0.6 V）,碳酸钙垢晶体为片球状和六面体结构;在高极化电位下（-1.4 V）,碳酸钙晶体呈现不规则圆形堆积物（50 mg/L HPAM）或花型结构（500 mg/L HPAM）。电场和聚合物在碳酸钙晶体上的吸附作用是造成这些形貌上差异的主要原因。     

采用电化学石英晶体微天平研究碳酸钙垢生长规律及阻垢剂的影响

为深入分析碳酸钙垢生长规律和阻垢剂对垢生长动力学的影响,使用电化学石英晶体微天平（EQCM）快速测垢的方法研究了施加的恒电压、温度、Ca²⁺浓度对碳酸钙（CaCO₃）结垢的影响,评价了羟基乙叉二膦酸（HEDP）、膦酰基羧酸（POCA）和氨基三甲叉膦酸（ATMP）3 种阻垢剂的阻垢性能,并对结垢过程进行了分段线性拟合。结果表明,随电压、温度和Ca²⁺浓度的增大,CaCO₃结垢速率增大,其中电压的影响最大;在50℃时,结垢量随阻垢剂浓度的增加而降低;HEDP的最佳加量为5～10 mg/L,POCA和ATMP的较优加量为20 mg/L;在阻垢剂加量为10 mg/L的条件下,CaCO₃结垢过程中的结垢量—时间曲线出现3个阶段：结垢阶段、阻垢的扩散和不稳定作用阶段、阻垢剂稳定作用阶段;通过数据拟合得到反映两个稳定沉积过程的线性动力学方程,以斜率k值表征其结垢动力学参数,按加入阻垢剂前后的k值之差与未加入阻垢剂k值的比值计算POCA、HEDP和ATMP的阻垢效率分别为98.50%、93.86%和97.23%,扩散时间分别为1021、622和537 s,ATMP的阻垢效果最好。图15表1参12     

临南油田注水系统碳酸钙垢结垢趋势预测

油田注水系统中常见的垢是CaCO3垢。通过分析临南油田回注污水水质参数，对地面注水系统中碳酸钙垢的结垢趋势进行了理论预测，研究了注水管线沿程水质参数中成垢离子Ca^2 ,Mg^2 的变化。结果表明，临南油田处理后的回注污水水质稳定，不会产生碳酸钙垢。     

氢氧化钙和碳酸钙的测定

建立了一种测定Ca(OH)2和 CaCO3的热重分析方法,该方法具有良好的重复性和准确度.     

基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液

基于前期提出的自解堵屏蔽暂堵理论,研制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙,并在此基础上形成了疏水暂堵钻井液。室内评价结果表明,在屏蔽暂堵钻井液中加入1.5%疏水碳酸钙后,滤失量由2.6降为1.2 m L,泥饼厚度由0.4变为0.28 mm,证明疏水暂堵钻井液能够快速形成外泥饼,降低瞬时滤失量。该钻井液在温度低于140℃时滤失性能比较稳定;抗Ca Cl2能力为2.5%,抗一价盐浓度为9.0%,抗黏土含量为14.0%;抑制性能好,能在易坍塌地层使用;润滑效果好,极压膜强度超过190 MPa;形成的泥饼在长期油相浸泡下会产生大量裂纹,后期泥饼自行剥落,从而达到自解堵目的,初始渗透率为50×10-3~1 000×10-3μm2的岩心,其渗透率恢复值均大于90%;体系的毒性都很低,均达到了排放标准。     

有机膦酸防垢剂对CaCO3表面Zeta电位的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO3生成过程中的Zeta电位,并与加人防垢剂EDTA的结果进行了比较。实验结果表明,CaCO3表面带有负电;生成过程中加入有机膦酸防垢剂,对CaCO3表面的Zeta电位没有明显影响。从配位化学及胶体化学的角度对实验结果进行了分析。     

聚丙烯酰胺在溶液中的尺寸对其在膨润土上吸附量的影响

研究了不同pH值下HPAM在膨润土上的吸附,发现不同pH值下HPAM在膨润土上的吸附量与其在溶液中的分子线团尺寸有关,HPAM在溶液中的分子线团尺寸愈大,其在膨润土上的吸附量愈小。