驱油用磺化聚丙烯酰胺的制备及溶液性能研究

采用NaHSO3-K2S2O8和偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)复合引发剂体系及高低温分段引发法合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物,通过单因素实验与正交试验考察了单体质量分数、引发剂质量分数、引发温度、pH、单体配比、引发剂配比等因素对共聚物表观黏度的影响,筛选出共聚物的最佳制备条件,即单体质量分数为25%,引发剂质量分数为0.015%,引发温度为10℃,pH=7,m(AM)∶m(AMPS)=5∶1,m(K2S2O8)∶m(NaHSO3)=2∶1,m(NaHSO3-K2S2O8)∶m(AIBA)=1∶1,引发时间为1.5 h。耐温抗盐及热稳定性评价实验结果表明AM/AMPS共聚物的综合耐温抗盐性较好。     

AM/AMPS共聚物的合成与耐温抗盐性能研究

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用氧化还原引发体系在水溶液中合成二元共聚物。结果表明:采用(NH4)2S2O8/NaHSO2CH2OH引发剂,AMPS与AM单体总质量分数25%,二者质量比3∶7,引发剂占单体总量的质量分数0.09%,其中氧化剂与还原剂质量比4∶1,pH=6,反应温度20℃时,AM/AMPS共聚物表观黏度最高,与工业部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,3 500万)相比具有更好的耐温抗盐性能。     

泥页岩抑制剂ADAN的合成及评价

以丙烯酰胺(AM)为主体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)反应,合成了一种两性离子泥页岩抑制剂ADAN,并对其进行了性能评价。结果表明,合成实验最佳条件为:4种单体AMPS、DMDAAC、AM、NVP质量比为2∶1∶6∶1,单体浓度为15%,引发剂浓度0.05%,反应温度50℃。在此条件下,合成产品ADAN不仅具有较强的抑制性,还具有良好的抗温、抗盐和降失水性能。     

AM/AMPS共聚物的合成与性质研究

采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系引发丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)水溶液进行二元共聚,得到AM/AMPS共聚物。黄金分割法评定确定最佳合成条件为:引发剂0.002 888%,单体20%,AMPS∶AM=20∶80(质量百分比),反应温度45.52℃。用红外光谱(IR)对目标产物进行结构表征,并评价了目标物的溶液性能和稳定性。结果表明,AM/AMPS共聚物的耐温抗盐性优于大庆HPAM聚合物,适用于高温高盐油藏条件。     

一种钻井液降滤失剂的合成与室内评价

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)、丙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,亚硫氢酸钠-过硫酸铵(质量比为1∶2)为引发剂,制备了丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钾-二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯基吡咯烷酮共聚物(PAADN)。得到的最优合成条件为:m(AM)∶m(AMPS)∶m(DMDAAC)∶m(NVP)=51∶40∶3∶6,总单体质量分数为20%,反应温度为55℃,p H=7,引发剂用量为单体质量的0.5%,反应时间为5 h。并对该聚合物进行红外和热稳定性测试。红外光谱图中未显示双键特征峰,并且含有各个单体特征官能团峰,证明单体全部参与反应;热重-热差分析结果显示,该聚合物初始热分解温度为326.5℃;该降滤失剂对淡水、盐水、人工模拟海水基浆均表现出良好的降失水效果。     

反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺

采用反相乳液聚合方法，在氧化-还原引发体系下，制备阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。适应均匀设计的方法研究引发剂量、乳化剂量、抗交联剂量、单体摩尔比、油水体积比以及反应温度对主物特性粘数的影响，得出了优化的工艺条件。在乳化剂0．80g、引发剂2．50mL、抗交联剂0．05g、单体丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比3．5：6．5、油水体积比2．25、反应温度45℃时，产物的特性粘数为12．07dL/g。     

抗高温钻井液聚合物降粘剂研究

通过水溶液聚合,制得了降粘剂丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸共聚物(AAI),研究了单体配比、反应时间、反应温度、pH等的影响。结果表明,合成降粘剂的优化方案为:AM∶AMPS∶IA为1∶2∶2,反应时间4 h,反应温度80℃,pH为6,单体浓度为20%,引发剂加量为单体总质量的0.3%。在淡水钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达94.4%;且在220℃老化16 h后,降粘率仍达53.4%。在加入FA367的聚合物钻井液中加入0.3%共聚物,降粘率可达90.4%;在220℃老化16 h后,降粘率仍达50%,同时具有较好的抗盐性。     

抗高温聚合物降滤失剂YL-Ⅱ的合成与性能

选用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)4种单体,采用非常规的引发剂和pH值调节方法,以改进的水溶液自由基聚合法合成了抗高温聚合物降滤失剂YL-Ⅱ。确定了最佳合成条件为:n(AM):n(R-AA):n(AMPS):n(NVP)=5∶1∶2∶2,反应温度20℃,反应体系pH值10~11,反应时间4h,引发剂用量为单体总质量的0.4%,用Na2CO3调节反应体系的pH值。YL-Ⅱ在淡水、饱和盐水及复合盐水钻井液中均有良好的降滤失性能,表现出较好的抗钙、抗盐性能;抗温温度达到220℃,且在240℃时仍有一定的降滤失性能;在钻井液体系中添加量较少,使用方便,能够降低使用成本。     

基于单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺三元共聚物

采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体原料,Cu0粉为催化剂,四氯化碳(CCl4)为引发剂,三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为配体,在水溶液中实现了星形三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)的合成。通过IR与13 C-NMR分析,证明所得聚合物是目标产物。通过系列实验,考察了催化剂用量、引发剂用量、配体用量及w(单体)和单体物质的量比对三元共聚物P(AM-AMPS-NVP)聚合反应的影响。结果表明,得到共聚物的最佳制备条件为引发温度25.0℃,单体n(AM)∶n(AMPS)∶n(NVP)=8.5∶1∶0.5,反应物溶液中w(单体)=25%,引发剂w(CCl4)=0.082%、催化剂w(Cu0)=0.019 0%、配体w(Me6-TREN)=0.073%时,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到227万。     

AM-AMPS共聚物的合成与表征

以丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备了AM-AMPS共聚物,探讨了引发剂浓度、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合物特性黏数的影响。结果表明,最佳的合成条件:氧化还原引发剂0.028%,偶氮引发剂量0.09%,单体浓度30%,AMPS量10%,5℃,pH为7～8,此时特性黏数达1 276 mL/g以上。用红外光谱对共聚物的结构进行表征。