纳米复合防蜡剂的合成及其对蜡油流动性的影响

用十二烷基三甲基氯化铵对纳米蒙脱土进行有机改性得到改性蒙脱土（OMMT）。用自由基聚合法合成丙烯酸十八酯-乙酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐三元聚合物，然后将其与OMMT通过熔融共混法制得纳米复合防蜡剂，利用FTIR,GPC,XRD,TG,SEM,DSC,POM等方法分析了试样的结构，并考察了防蜡剂对模型油的防蜡降黏效果。实验结果表明，在添加量为300 mg/kg时，纳米复合防蜡剂W-7可使蜡含量10%(w)的模型油的防蜡率、降黏率分别达94.9%和98.2%。在添加量为500 mg/kg时，纳米复合防蜡剂W-2可使蜡含量20%(w)的模型油的防蜡率、降黏率分别达94.6%和99.2%。加入纳米复合防蜡剂后，模型油的析蜡点降低，有效防止了石蜡晶体聚集。     

纳米聚（二乙烯苯-甲基丙烯酸十八酯）降黏剂的合成及其降黏效果

采用乳液聚合及酯交换方法合成了纳米聚(二乙烯苯-甲基丙烯酸十八酯)油溶性降黏剂。采用傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜对其进行表征,并测定其对大庆稠油和胜利稠油的降黏效果。结果表明,该合成聚合物为粒径165 nm左右的纳米小球。在温度40℃、最佳加入量条件下,该降黏剂对大庆稠油的表观降黏率为72.92%,净降黏率为49.91%;对胜利稠油的表观降黏率为80.29%,净降黏率为48.54%,均优于市售乙烯-乙酸乙烯酯共聚物降黏剂。该降黏剂是一种降黏效果较好的通用型降黏剂。     

表面具有不同官能团的可分散二氧化硅纳米微粒对钻井液滤失性能的影响*

目前不同类型的硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅在水基钻井液中的降滤失性研究尚不十分充分,其与商用降滤失剂的配伍性也有待进一步研究。因此,本文通过API滤失实验分别研究了带有氨基、双键和环氧基团的纳米二氧化硅(分别记作SiO_2-A、SiO_2-D和SiO_2-E)与商用降滤失剂(酚醛树脂、磺化沥青、低黏度CMC和腐殖酸钾)复配后对水基钻井液滤失量的影响及它们的配伍性。借助红外光谱仪、透射电子显微镜和接触角测量仪分别研究了3种表面修饰剂的分子结构、二氧化硅纳米微粒的形貌及纳米微粒的亲/疏水性能。研究结果表明,SiO_2-D与低黏度CMC和腐殖酸钾分别按质量比2∶1和1∶1复配后钻井液滤失量较单独使用商用降滤失剂分别减少41%和29%。180℃老化后,SiO_2-D与腐殖酸钾之间仍具有较好的配伍性,其滤失量与单独使用腐殖酸钾相比减少28%。SiO_2-D与腐殖酸钾之间较好配伍性的原因在于腐殖酸钾含有的极性基团(如—OH、—OCH_3、=CO等)能与SiO_2-D表面的羟基进行氢键吸附,能够较好地稳定钻井液黏度,合理保持钻井液中固相粒子的粒径分布,在滤失过程中形成薄而致密的泥饼,从而有效地控制钻井液的API滤失量。图24表2参30     

AA/AMPS共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价

以丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚,合成出了一种抗220℃高温的钻井液降黏剂。对降黏剂的合成条件进行了优化,并对其在钻井液中的降黏性能进行了评价。通过IR对优化条件下合成的共聚物进行了表征,借助热分析考察了共聚物的热稳定性。结果表明,优化条件下产生的共聚物的降黏效果最好,在淡水基浆中加量为0.5%时,降黏剂的室温降黏率可以达到74.5%;在220℃下老化16h后,降黏剂的高温降黏率可以达到89.3%,并且具有较好的抗盐、钙性能,可用于各种类型的水基钻井液体系中。     

纳米二氧化硅改性聚丙烯酸高碳醇酯防蜡剂的制备及其防蜡机理研究

利用纳米二氧化硅(SiO2)表面带有羟基特性,通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(K H550)对其表面进行有机改性后,采用溶液聚合的方法接枝聚丙烯酸二十二酯(PDM A),得到有机-无机纳米复合粒子(SiO2@PDM A).利用红外分析、热重分析、扫描电镜等对其化学结构、接枝率和表观形貌进行表征,利用偏光显微镜和差...     

马来酸双酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯三元共聚物结构与稠油降黏性能的关系

以马来酸双酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯为单体合成三元共聚物降黏剂(DMSS)。考察了降黏剂合成条件对降黏率的影响,以及DMSS结构与稠油降黏性能的关系。实验结果表明,马来酸双酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯三元共聚物(D_(18)MSS)的最佳合成条件为马来酸双十八酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯的摩尔比4∶1∶3,反应温度75℃,反应时间5 h,引发剂加入量1.0%(w);在D_(18)MSS加入量为0.8%(w)的条件下处理塔河稠油,降黏率可达55.8%;聚合物相对分子质量过高会导致降黏效果降低;在C_(12)~C_(18)的双酯聚合物中,长链具有一定的优势,以马来酸双十八酯合成的D_(18)MSS降黏效果最佳;在50℃下,用十二烷基聚氧乙烯醚为表面活性剂,与D_(18)MSS进行复配处理塔河稠油,降黏率可提高至67.8%。     

木质素磺酸盐/有机硅氟共聚物复合降黏剂研究

为了适应环保和复杂地质钻探要求,采用木质素磺酸盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)接枝共聚,合成AMPS/AA/DMDAAC-木质素磺酸盐接枝共聚物,再将该接枝共聚物与有机硅氟共聚物复配成无毒、无污染、高效的钻井液复合降黏剂,对其在钻井液中的降黏性能进行了室内评价。结果表明,复合降黏剂可使淡水钻井液的表观黏度和动切力明显降低,可获得较好的降黏效果;复合降黏剂在盐水钻井液、聚合物钻井液和含钙钻井液中也具有较好的降黏作用;复合降黏剂在不同钻井液中老化后钻井液的表观黏度、动切力均未有明显的增加。研究结果表明,该复合降黏剂是一种热稳定性好、降黏和抗温抗盐能力强的降黏剂。     

耐高温钻井液降黏剂St/AMPS/AA的研制

以苯乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸为原料,DMF(N,N-二甲基甲酰胺)为溶剂,引发剂BPO(过氧化苯甲酰)用量为1.0%,溶液共聚温度为85℃,反应时间为4 h,合成了St/AMPS/AA共聚物钻井液降黏剂。室内实验表明,加入0.5%该共聚物后,淡水钻井液在常温下的表观黏度由28.8 mPa.s降至23.4mPa.s,降黏率为58.3%;在260℃老化16 h后表观黏度由37.1 mPa.s降至6.8 mPa.s,降黏率为76.8%,该剂用作抗高温降黏剂在淡水钻井液中具有良好的耐温性和降黏效果。     

一种聚合物复合解堵剂的研究与评价

为解决注聚过程中随时间延长与注入量增加造成渗流通道堵塞而引起的注入压力增加、减产停产、降低采油效率等问题，以过氧化物降解聚合物为基础，研究一种以食品级稳态二氧化氯为主剂的复合解堵剂，并对主剂的降黏率随浓度、时间的变化规律进行数据拟合，得到最佳主剂浓度，并对复合解堵剂进行静态与动态性能评价。结果表明：主剂的最佳质量分数为2.5%，复合解堵剂对羟丙基胍胶、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物溶液的降黏率均超过95%，腐蚀速率相对空白组降低87.29%，对硫酸盐还原菌(SRB)以及腐生菌(TGB)的30 min除菌率可达100%，对聚合物污染的岩心解堵前渗透率为5.65×10^-2μm²，解堵后渗透率恢复到0.173μm²，解堵效果明显。     

双功能金属纳米晶/水合肼体系催化稠油原位裂解加氢降黏改质

催化裂解加氢技术在高温条件下使稠油大分子催化裂解，并通过加氢提高产物的氢/碳比，从而降低稠油黏度，提高产物轻质化程度。采用液相还原法制备了Ni、Pd及Ni-Pd合金纳米晶催化剂，并采用水合肼(N2H4·H2O)作为供氢剂，对南堡油田稠油进行催化裂解加氢降黏研究。利用永磁旋转搅拌高压釜模拟地层条件，通过正交实验确定了最佳反应条件并利用HSC Chemistry软件分析了供氢剂的热力学性质，在最佳反应条件下进行对比实验。结果表明：金属纳米晶可促进稠油大分子裂解并使供氢剂分解释氢，其中钯纳米晶/水合肼体系对稠油的降黏效果最好。与原油样品相比，改质后油样重质组分质量分数减少8.34百分点，降黏率达到91.3%。根据文献对稠油黏度降低的可能机理进行了简要分析。改质后的稠油黏度显著降低，可为稠油有效开采提高采收率提供理论参考。     

BA/ST/MA/MMA/AA/AM复合乳液的研究

采用半连续乳液种子聚合法合成了丙烯酸丁酯(BA)/苯乙烯(ST)/丙烯酸甲酯(MA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)复合乳液,根据正交试验结果,得出复合乳液的最佳配方。考察了丙烯酸用量对乳液电解质稳定性的影响、引发剂用量对聚合反应转化率的影响及乳化剂用量对粘度的影响。采用离心法测得乳液的乳胶粒径分布,并对胶膜的耐水性及拉伸强度进行了考察。结果表明,采用最佳配方可制得粘度适当、固含量适中、稳定性好、粒径分布较窄、转化率较高的BA/ST/MA/MMA/AA/AM复合乳液。由该复合乳液制得的胶膜具有较好的机械性能。     

HPAM/酚/醛/Al3+交联体系的研究

实验考察了用于深部调剖的地下交联成胶聚合物水溶液体系的组成。所用聚合物HPAM分子量8.25×106,水解度30.2%;用蒸馏水配制溶液;在不同时间(最长45d)测定体系60℃下的粘度。从3种酚和3种醛中选用苯酚+甲醛为交联剂。HPAM/苯酚/甲醛体系(1000+400+400mg/L,pH=7.5)成胶时间为20d,凝胶粘度低,稳定性差。在该体系中加入一种柠檬酸铝盐,在Al3+浓度为50～80mg/L时,体系成胶时间15d,最高粘度达1.0×105mPa·s,可稳定存在20d以上。加入AlCl3的该体系不能成胶。选定HPAM/苯酚/甲醛/柠檬酸铝盐体系的组成(mg/L)为800+400+400+50(以Al3+计),考察影响因素,发现该体系的适用温度在60℃左右,适用pH值范围在7.0～7.5,矿化度6390mg/L的环境下成胶性能大体不变。表6参3。     

负载型SO2-4-ZrO2/γ-Al2O3正己烷异构化催化剂的研究

采用附着-沉淀法制备了负载型SO42--ZrO2/γ-Al2O3催化剂.用NH3-TPD考察了催化剂的酸性,用XRD、IR等表征了催化剂的结构,用BET法测了催化剂的比表面积.考察了制备条件对催化剂酸强度、酸中心结构、催化剂活性的影响,以及预处理温度和反应温度对正己烷异构化性能的影响.结果表明,处理液的浓度为0.8mol/l、焙烧温度为1043K时催化剂的酸性最强,催化剂样品中氧化锆以四方相存在,SO2-4与锆离子以单配位形式结合,催化剂的比表面积高于100m2/g.     

环己烷-水-十二烷基硫酸钠-添加剂O/W乳状液的分层速率和稳定性

通过新制备的电导电极 ,测定了不同组成的环己烷 -水 -十二烷基硫酸钠 (SDS)乳状液在富水相不同时间的电导率。为了定量讨论乳状液的稳定性 ,提出了增比电导率的概念 ,根据富水相增比电导率时间曲线 ,求得了乳状液的初始分层速率常数。同时进一步讨论了不同添加剂 (正丁醇和聚乙二醇 )对乳状液初始分层速率的影响。结果表明 ,用初始分层速率常数的大小来衡量乳状液的稳定性 ,是简明直观、行之有效的方法     

三元复合驱钙镁硅钡成垢特征研究

由于三元复合驱中的碱对储层矿物的溶蚀作用,使得岩石矿物以可溶物形态进入到储层流体,造成了严重的结垢、堵塞问题。在50℃动态环境,模拟油井采出液离子组成,进行硅钙镁钡成垢实验。研究结果表明,三元复合驱垢主要为碳酸盐、硅酸盐混合垢。随着油井采出液pH值增加,垢样中硅酸盐含量增加,碳酸盐含量降低。在pH值小于10.7时,溶液中硅酸盐沉积速度较快;pH值大于10.7时,硅酸盐沉积速度较缓慢。模拟体系中碳酸根离子含量较低(80 mg/L)时,产生片状硅酸盐沉淀;碳酸根含量较高(1100 mg/L)时,产生颗粒状碳酸盐沉淀。硅离子促进钙盐垢的沉积,在硅含量500 mg/L时,沉垢量最多,达247 mg/L。阳离子增多促进垢的生成,但在钙、钡离子未达到沉积平衡前,镁离子不发生沉积反应。     

水溶性AM/AA/SAS/EDMA四元共聚物的合成及其性能

以乙二胺和马来酸酐为单体制备了N,N′-二(4-氧基-2-烯酸)乙二胺(EDMA);以EDMA、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(SAS)为单体制备了AM/AA/SAS/EDMA四元共聚物。利用FTIR、SEM和元素分析等方法分析了该四元共聚物的结构特征,并对其耐温耐盐性能、抗剪切性能和提高采收率能力进行了研究。实验结果表明,当质量浓度为5 000 mg/L时,该四元共聚物溶液在95℃下的黏度保留率为39.5%;在10 000 mg/L NaCl,1 000 mg/L CaCl2,1 000 mg/L MgCl2·6H2O溶液中的黏度保留率分别为12.1%,19.3%,27.5%;当质量浓度为2 000 mg/L时,在剪切速率为500 s-1下剪切5min后其黏度为28.7 mPa·s,黏度保留率为85.7%;室内采收率实验结果表明,60℃下该四元共聚物的采收率比AM/AA二元共聚物高5.7%。     

CR/MMA/BMA/AA四元接枝鞋用胶粘剂的研制

研究了溶剂、引发剂、反应温度、反应时间、单体配比对胶粘剂性能的影响 ,得出了较佳的反应条件 ,所得胶液的剥离强度对猪皮 /橡胶可达 5 9.8N/ cm     

AM/AMPS/DMDAAC/DAAM共聚物的合成与降滤失性能

采用水溶液聚合法合成了AM/AMPS/DMAAC/DAAM四元共聚物,通过正交实验确定了最佳反应条件,测定了黏均相对分子质量,研究了不同加量、不同温度下聚合物的降滤失性能,与油田常用降滤失剂性能进行了对比。结果表明,在m(AM)∶m(AMPS)∶m(DMDAAC)∶m(DAAM)=5∶3.6∶1∶0.4,w(引发剂)%=0.3,聚合温度为55℃,反应时间为6h条件下,其黏均相对分子质量为1.0×107;当温度达到130℃时,AM/AMPS/DMDAAC/DAAM四元共聚物的滤失量在淡水基浆中保持在10mL以下;在淡水基浆中,在AM/AMPS/DMDAAC/DAAM四元共聚物的加量为0.2%时,其滤失量为8.4mL。四元共聚物在淡水、盐水、人工模拟海水三种基浆的滤失量均小于FA367和低黏CMC在三种基浆的滤失量,且四元共聚物在三种基浆的滤失量均在10mL以下,符合SY/T 5621—93的API滤失量标准。     

Pt/Beta、Pt/SO42-/ZrO2和Pt/WO3/ZrO2催化剂上的正己烷异构化

通过引入K的方法调节Beta分子筛的酸性,考察了K负载量对Beta分子筛酸性的影响。制备了Pt/Beta、Pt/SO42-/ZrO2 与Pt/WO3/ZrO2 3种不同类型的催化剂,考察了它们的正己烷异构化催化活性及酸性与孔道结构对其催化活性的影响。结果表明,催化剂的异构化催化活性与其酸强度和酸量有关,其中酸强度对异构化活的影响更明显。而异构体产物的分布可能与催化剂的孔道结构及正己烷转化率有关,而与催化剂酸性无直接关联。具有合适孔径的催化剂对多支链烷烃的生成更有利,异构化反应可能是受动力学限制的择形反应。     

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.