低温粉碎对烯烃聚合物相对分子质量的影响

以金属配合物为催化剂,采用本体聚合法合成了一类油溶性的超高相对分子质量的烯烃类聚合物,用核磁共振、凝胶渗透色谱(GPC)和循环管道减阻测定装置分别表征聚合物的构成、相对分子质量和减阻率。研究了在液氮环境中,将聚合物磨成粉末后,聚合物相对分子质量的变化和减阻率的变化,并考察了低温粉碎温度对聚合物相对分子质量和减阻率的影响。结果表明,烯烃聚合物经液氮低温粉碎后,其重均分子量由5 852 320下降到4 893 092,分散系数由2.821 167增加到3.637 814,同时减阻率下降约10.49%。     

高分子减阻剂共聚物的合成与表征

采用本体聚合法,以TiCl4／MgCl2-Al(i-Bu)3 为催化剂对1-辛烯/1-十二烯的长链α-烯烃进行共聚,考察不同的聚合条件对减阻率的影响,来提高二元聚合物的减阻率,最终确定最佳工艺条件。聚合物环道减阻测试的结果表明,当1-辛烯在反应物中体积分数为33%左右时,减阻率高达52.3%,通过凝胶色谱、1H-NMR、IR等方法对聚合物进行表征,证明用该方法可以制得重均相对分子质量为6.58×106 ,数均相对分子质量为2.41×106,相对分子质量分布宽度指数为2.73的原油用聚合物减阻剂,聚合较完全。     

温度对聚α-烯烃合成减阻剂的影响

研究了起始温度、出料温度、通冷媒温度、停冷媒温度对聚α-烯烃合成减阻剂减阻率的影响,结合室内模拟环道评价装置和凝胶渗透色谱仪,测定了聚合物的减阻性能及相对分子质量和相对分子质量分布。结果表明,在起始温度3℃、出料温度9℃、通冷媒温度20℃、停冷媒温度10℃条件下,聚合物重均相对分子质量可达3×106,减阻率[ρ(聚合物)＝5g/m3]大于27%。     

聚长链α-烯烃减阻性能的影响因素研究

利用室内环道评价装置考察了聚长链α-烯烃减阻剂的溶解时间、雷诺数、加剂浓度、黏均相对分子质量和高聚物的抗剪切能力对减阻性能的影响。结果表明：聚合物的减阻率随溶解时间的延长而增大,达到一定值后趋于稳定;聚合物的凝聚状态以及颗粒的分散程度对减阻剂的溶解能力影响较大;加剂浓度在15 mg/L时减阻率达到最大值,加剂浓度与减阻率的关系基本符合Virk经验公式;存在最佳雷诺数,雷诺数大于或小于最佳雷诺数时,减阻能力减弱,直至无效;在一定的相对分子质量范围内,黏均相对分子质量与减阻率呈线性关系,相对分子质量越大,减阻率越好;聚合物经过齿轮泵剪切后会使减阻率急剧下降,经过管壁的初次剪切也会使减阻率下降40%左右。     

TiCl_4／Al(i-Bu)_3催化α-烯烃合成原油减阻剂

研究了TiCl4含量不同的两种TiCl4／Al(i-Bu)3催化剂的配比、起始反应温度、后续反应温度对聚合物性能的影响。采用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振(1H NMR)法对聚合物进行了表征,结合实验室内模拟环道评价装置测定了聚合物的减阻率、抗剪切性能。实验结果表明,在TiCl4含量不同的两种TiCl4／Al(i-Bu)3催化剂的质量比为1:1、起始反应温度为3℃、后续反应温度为10-20℃的条件下合成的聚合物,经GPC测定,其重均相对分子质量达到4．54×106,相对分子质量分布宽度指数接近 2．9;1H NMR测定结果表明该聚合物是典型的聚烯烃类化合物,纯度达到98％以上。该聚合物在柴油中有良好的溶解性,减阻率达到28．9％,经一次高强度机械剪切后其减阻率减少20％-30％,经5次高强度机械剪切后剩余减阻率为8％,可用于工业原油的输送。     

宽相对分子质量分布聚合物溶液性能及驱油效果研究

针对油田实际需求,笔者运用仪器分析、物理模拟和油藏工程理论方法,开展了复配聚合物黏度及其影响因素、分子线团尺寸Dh及其分布和驱油效果实验研究,并对复配宽相对分子质量分布聚合物驱提高采收率机理进行了分析。结果表明,对于由"超高分"、"高分"和"中分"等3种聚合物复配而成的宽相对分子质量分布聚合物,随"超高分"聚合物所占比重增大,复配聚合物中分子线团尺寸Dh增大,视黏度增加。与"高分"聚合物相比较,复配聚合物分子线团尺寸Dh分布变宽,抗盐性和抗剪切性增强。物理模拟表明,在聚合物溶液黏度相同条件下,复配聚合物驱增油效果好于"高分"聚合物驱。随复配聚合物中"超高分"聚合物所占比重增加,采收率增幅增加。     

超高相对分子质量聚乙烯催化剂研究进展

综合评述了国内外超高相对分子质量聚乙烯催化剂的研究状况.目前应用最广泛的超高相对分子质量聚乙烯催化剂为钛系载体型催化剂,铬系、钒系、茂金属以及非茂过渡金属催化剂用于超高相对分子质量聚乙烯制备也得到了研究.从催化活性、活性中心分布、催化剂形态、共聚性能和聚合物相对分子质量调节性能5方面展望了超高相对分子质量聚乙烯催化剂的发展.     

聚驱后油藏超高相对分子质量聚合物驱油技术

河南油田已实施聚驱的开发单元中,共有18个区块已经转入后续水驱,聚合物驱后油藏仍然具有一定的潜力,进一步提高聚驱后油藏采出程度具有重要意义。根据河南油田生产需求,通过室内实验筛选评价了多种聚合物产品,实验结果表明:超高相对分子质量聚合物的增黏性以及黏弹性明显优于普通聚合物,其在地下渗流过程中具备更高的流度调整能力及驱油效率,聚合物驱后注入超高相对分子质量聚合物,可再次提高采收率10.5百分点。通过油藏数值模拟方法优化设计出最佳聚合物驱注采参数,并在下二门油田进行了15口注入井、36口采油井的超高相对分子质量聚驱现场应用,现场效果表明:超高相对分子质量聚合物驱技术可以作为聚驱后油藏进一步提高采收率的接替技术进行推广应用。     

聚烯烃催化剂陈化对油溶性减阻剂减阻率的影响

采用陈化工艺对聚烯烃催化剂进行处理,利用室内模拟环道评价装置评价催化剂陈化与非陈化两种工艺在不同主催化剂浓度、不同助催化剂浓度下所得聚烯烃产物的减阻率,考察催化剂的陈化温度、陈化时间对聚合物减阻率的影响,并采用IR、XRD对聚合物结构进行表征。结果表明：随着主催化剂TiCl4/MgCl2用量的增加,聚合物的减阻率先增大后降低,采用陈化工艺所得聚合物的减阻率均大于非陈化工艺下所得聚合物的减阻率,且聚合物减阻率最大时对应的催化剂用量小于非陈化工艺;助催化剂Al(i-Bu)3用量大于4.29×10-2 mol/L时,陈化工艺所得聚合物的减阻率较非陈化工艺大;采用陈化工艺,在陈化温度和陈化时间分别为-2 ℃和10 min时所得聚合物的减阻率最大,减阻率达到50%左右。IR和XRD表征结果显示,催化剂陈化不能改变聚合产物结构但使其结晶度降低。     

原油输送中减阻剂聚合物的特性对减阻率的影响

本文讨论了减阻剂聚合物的分子量、分子量分布、分子结构以及不同物性的原油对减阻率的影响。讨论了聚合物降解的情况及对减阻的影响。     

一种降阻剂与水作用力机理研究、合成及性能评价

以分子动力学方法对比了3种聚合物与水的相互作用能,由径向分布函数得到,聚合物中氧原子与水中氢原子形成的氢键是聚合物与水作用的主要来源。验证实验中以一种非离子表面活性剂型疏水单体与丙烯酰胺、丙烯酸共聚得到一种阴离子型三元疏水缔合聚丙烯酰胺作为降阻剂,核磁氢谱证明合成是成功的,光散射法测得三元聚合物分子量为2.83×106 g/mol。以清水在管道中流动的摩阻为空白组,计算降阻率。在聚合物加量0.025%条件下,PAM的降阻率最高仅达到40%,P（AM-AA-MPEG）的降阻率可达65%。与水相互作用能强的聚合物,降阻性能越好,聚合物在水中形成网状结构是降阻的直接原因,聚合物的长侧链也能提高降阻率。      

二苯基二甲氧基硅烷对α-烯烃聚合活性中心的影响

在不同二苯基二甲氧基硅烷(DDS)用量、聚合温度及聚合时间等条件下,考察DDS对α-烯烃聚合载体型催化体系活性中心的影响。用聚合反应动力学和相对分子质量分布分峰拟合方法考察活性中心的分布。结合室内模拟环道评价装置,测定聚合物的减阻性能,确定DDS作为外给电子体对聚合活性中心数量和分布的调变作用。研究结果表明,在n(A l)∶n(Ti)=150、DDS用量0.3mL、聚合温度5℃、聚合时间24h的条件下,聚合物的减阻率达52%,可满足工业需要。     

原油输送减阻技术与减阻效率

原油在管道中输送时,加入少量ppm的减阻剂,增输量可达到10%以上。用作减阻剂的油溶性聚合物,分子量一般高达几百万到上千万。按分子数计算,减阻剂在原油中占的比例微小,因此不会改变原油的粘度。减阻效率决定于聚合物在溶液中的形态,空间尺寸,聚合物的溶解性能以及使用减阻剂的技术。实验表明(1)减阻效率随减阻剂添加量而增加,但减阻剂浓度达到一定值后,减阻率提高缓慢;(2)流体的流速增加,使减阻效率显著增加,但对不同的聚合物影响结果不一样;(3)在管径相同的条件下,流体的雷诺数增加,减阻效率增加;(4)在一定范围内壁剪切应力增加,减阻率也随之增加,但过大的剪切力会使高聚物降解,分子量降低,减阻率下降;(5)原油中含微量水份会影响减阻率。当含水量超过一定值时,因聚合物溶解性不好,反而导致减阻剂失效。目前工业上使用的减阻剂品种主要是超高分子量的聚α—烯烃,在油中的添加量为φn×10ppm以内,使减阻率在20%左右,增输15%左右,可以明显增加经济效益。     

高分子减阻剂溶液的热量传递

在湍流流动的流体中加入一定量的某种高分子聚合物不仅使湍流摩擦系数减小,而且使传热、传质系数均减小。本文对水相减阻剂溶液的湍流传热现象进行了研究,通过大最的试验,结果证明了传统的类比关系式已不再适用减阻流动;对于水相减阻流动,湍流J_H相似文献   

水解聚丙烯酰胺对原油破乳的影响

采用紫外光降解法制备了4种不同黏均相对分子质量(Mη)的聚合物溶液,并用其配制不同质量浓度的含该聚合物的原油乳液。通过测定原油乳液脱水率、界面张力和分配系数,考察了聚合物质量浓度、黏均相对分子质量及聚合物种类对原油破乳的影响。实验结果表明,聚合物种类及其黏均相对分子质量是影响原油破乳的主要因素。对于水解聚丙烯酰胺(LDHPAM),当Mη1.14×106时,相对于空白样,它对原油乳液稳定性有明显的增强作用;当Mη1.14×106时,它对原油乳液稳定性无明显影响;与LDHPAM相比,疏水缔合聚合物(AP-P4)由于分子中含有少量的疏水基团,更易吸附于油水界面,对原油乳液稳定性的影响较为显著,当AP-P4质量浓度大于等于300mg/L时,原油乳液在55℃下静置2h后的脱水率仅为20%,远低于LDHPAM的60%。     

Drag reduction and shear resistance properties of ionomer and hydrogen bond systems based on lauryl methacrylate

Based on molecular dynamics simulation results,a lauryl methacrylate polymer with drag reduction and shear resistance properties was designed,and synthesized by emulsion polymerization using 2-vinyl pyridine and methyl methacrylate as the polar polymerization monomer.After ionization of lauryl methacrylate polymer,an ion-dipole interaction based drag reduction agent (DRA) was obtained.The existence of ion-dipole interaction was proven through characterization of the drag-reducing agent from its infrared (IR) spectrum.The pilot-scale reaction yield of the DRA under optimum conditions was investigated,and the drag reduction and shear resistance properties were measured.The results show that:1) The ion-dipole or hydrogen bonding interaction can form ladder-shaped chains,therefore the synthesized DRA has shear resistance properties;2) The larger the molecular weight (MW) and more concentrated the distribution of MW,the better the drag reduction efficiency and the performance of the ionomer system was superior to that of the hydrogen bonding system;3) With increasing shear frequency,the drag-reduction rates of both the DRAs decreased,and the drag reduction rate of the ionomer system decreased more slowly than of the corresponding hydrogen bonding system.From the point of view of drag reduction rate and shear resistance property,the ionomer system is more promising than the hydrogen bonding system     

几种水溶性聚合物抗拉伸流动剪切性能的评价

利用"十"字狭缝拉伸流动装置,以聚合物溶液相对黏度降低率为考核指标,对线型水解聚合物(LHPAM)、梳型抗盐聚合物(KYPAM)和疏水缔合聚合物(AP-P4)的抗拉伸流动剪切性能进行了初步评价。实验结果表明,随相对分子质量的增大,LHPAM的抗拉伸流动剪切性变化较小,而KYPAM的抗拉伸流动剪切性明显下降。当拉伸剪切速率小于80 000 s~(-1)时,AP-P4抗拉伸剪切性随其浓度的增加先增加后降低;当拉伸剪切速率大于80 000 s~(-1),分子间缔合较弱时AP-P4抗拉伸剪切性较好,分子间缔合较强时APP4抗拉伸剪切性较差;浓度同为1750 mg/L时,3种聚合物抗拉伸流动剪切性能高低的顺序为:KYPAM>LHPAM>AP-P4。