阴离子Gemini型清洁压裂液的制备及其性能

为改善清洁压裂液的耐温性能,以十二烷基硫酸钠(SDS)、油酸钠(NaOA)、芥酸钾(KEU)及双α-磺化棕榈酸甲酯二钠盐(GS)为研究对象,考察不同无机盐、有机盐苄基三甲基氯化铵(BTAC)及Na_2CO_3/BTAC混合盐对表面活性剂水溶液性能的影响,优化出最佳清洁压裂液体系GS/Na_2CO_3/BTAC,其中ρ(GS)=1.8 g·L~(-1),ρ(Na_2CO_3+BTAC)=4.0 g·L~(-1),c(Na_2CO_3)/c(BTAC)=3∶1。利用表观黏度法考察GS/Na_2CO_3/BTAC体系的耐温性能及耐剪切性能,同时研究该体系的携砂性和破胶性。结果表明:在相同测试条件下,GS/Na_2CO_3/BTAC、GS/BTAC及GS/Na_2CO_3三种体系η_(max)分别为1 677.1 mPa·s,572.5 mPa·s及475.6 mPa·s。当温度从30℃上升至100℃时,GS/Na_2CO_3/BTAC体系的表观黏度η_a从1 426.3 mPa·s降至68.4 mPa·s;当T=100℃时,连续剪切120 min,GS/Na_2CO_3/BTAC体系的η_a始终保持在54.5 mPa·s。携砂比为10%时,GS/Na_2CO_3/BTAC体系的沉降速度为0.086 cm·min~(-1),75 min内彻底破胶,黏度仅为2.46 mPa·s,破胶液几乎无残渣。GS/Na_2CO_3/BTAC体系具有优越的耐温性能、耐剪切性能、携砂性能和破胶性能。     

疏水缔合聚丙烯酰胺作为滑溜水压裂液减阻剂的应用性能研究

以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸作为亲水单体,再引入疏水单体R-8,使用水溶液聚合,获得了低摩阻、高粘弹性的疏水性缔合聚合物DR-8,用FTIR表征结构,分别通过管路摩阻测试系统和流变仪测试了DR-8在不同条件下的减阻性能及流变性能。结果表明,合成的聚合物与预期产品结构一致,当流速为3 m/s、浓度为1.2 g/L时,DR-8的减阻率为75.5%,具有良好的减阻性能,同时具有良好的黏弹性,能够满足非常规油气藏体积压裂、大排量施工、降低摩阻的要求,而且在载砂量方面明显优于常规滑溜水压裂液。     

硅溶胶改性零VOC型水性聚氨酯-丙烯酸酯的制备及其力学性能研究

以聚已内酯二元醇(PCL)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要单体,合成了满足烟包行业要求的零VOC、无三乙胺的耐高温型水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)乳液,与硅溶胶按比例混合,制备成水性聚氨酯丙烯酸酯/硅溶胶(SWPUA)复合乳液,利用纳米粒度分析仪、ATR-FTIR、TEM、TG对复合乳液及涂膜进行性能测试,探讨了硅溶胶的添加量对复合乳液(SWPUA)涂膜性能的影响,结果表明,硅溶胶的添加使乳液粒径增大,添加量15%时,胶膜热稳定性最佳,比WPUA胶膜提升14. 2℃,Tmax值从434. 3℃提升到453. 5℃,断裂伸长率下降40. 3%,拉伸强度增加66 MPa。     

羟丙基磺基甜菜碱压裂液体系性能研究

考察了羟丙基磺基甜菜碱VESBET-4浓度、pH值和无机盐的加入对体系黏度的影响,并评价了VES压裂液（2.5%表面活性剂+0.5%黏土稳定剂）的耐温抗剪切性能、携砂能力及破胶性能。结果表明:当转速达到250 r/min时,质量分数为2%的VESBET-4溶液的黏度可达到600mPa·s以上;该表面活性剂适于在中性及碱性条件下使用;且该表面活性剂与黏土稳定剂NH₄Cl、KCl具有良好的配伍性,无机盐的加入基本不影响体系的黏度。该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能,在温度70℃、剪切速率170s^-1下的体系黏度仍高于50 mPa·s,60℃、170s^-1下剪切2h后的体系黏度仍高于85mPa·s。同时,单颗砾石的沉降速率为0.95 cm/h,砂比为30%时的砂子沉降速率为1.11cm/h,说明该体系具有良好的携砂造缝能力。使用模拟地层水可对该压裂液体系进行破胶,破胶时间在1 h内,破胶后体系黏度可降至4.27 mPa·s以下。图5表2参12     

新型磺酸基Gemini表面活性剂的合成及其在油气井中的应用性能

以油酸酰胺丙基叔胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一种甜菜碱双子表面活性剂B18-4-18,通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对合成产物进行了结构表征,用表面张力仪测定不同浓度下的双子表面活性剂（B18-4-18）的表面张力,用携液率装置测定了其在清水中、矿化水中、凝析油溶液中、甲醇溶液中的携液率,用罗氏泡高仪测定不同类型表面活性剂的泡沫高度。结果表明：合成产物与预期目标产物结构一致,在25℃时,B18-4-18的临界胶束浓度CMC为5.0×10^-6mol/L,相应的表面张力γ_cmc为31.67mN/m;质量分数为0.5%的B18-4-18在清水、矿化水、凝析油溶液、甲醇溶液中的最高携液率分别可以达到90%、87%、78%、87%;对比不同的表面活性剂的泡沫性能,优选出在泡沫酸中使用最佳的起泡剂为B18-4-18。     

耐温抗盐乳液型压裂液稠化剂的制备及性能

为了制备易溶解、耐温、耐盐、耐剪切性能优异的压裂液,将丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰吗啉(ACMO)进行共聚,并引入聚乙烯醇纤维,通过反相乳液聚合反应合成了新型的聚丙烯酰胺共聚物p(AM/AMPS/ACMO).利用红外光谱和扫描电镜进行结构和形貌表征.结果表明,在0,5,10,20,...     

二乙烯基苯改性无胺型水性聚氨酯的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚己内酯二元醇、甲基丙烯酸甲酯为主要原料,二羟甲基丁酸为亲水扩链剂,制备了水性聚氨酯-丙烯酸酯乳液(WPUA)预聚体;采用二乙烯基苯(DVB)为新型交联剂与预聚体进行聚合作用,合成交联改性无胺型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(DWPUA)复合乳液;探讨了DVB的加入量,并对DWPUA复合乳液及胶膜进行测试和表征。表征结果显示,合成的DWPUA复合乳液,呈规整的核壳结构,改性后胶膜具有良好的耐热性和拉伸强度。实验结果表明,当DVB含量为0.3%(w)时,胶膜的拉伸强度由16 MPa提高到45 MPa(最大值);改性后的DWPUA胶膜较纯的WPUA胶膜相比,热分解温度提高了。     

酮肼交联及硅烷偶联水性聚氨酯乳液的流变行为

合成了酮肼交联及硅烷偶联的水性聚氨酯乳液,通过稳态实验、触变性测试和动态流变测试对该乳液的流变行为进行了研究,并考察了该乳液中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、二羟甲基丙酸(DMPA)和N-[(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP)的含量对体系流变行为的影响。实验结果表明,该乳液的表观黏度随剪切速率的增加而减小,属于假塑性流体,体系以黏性行为为主;随DDP含量的增加,该乳液的表现黏度和触变性增大;随KH550含量的增加,在较低的扫描频率区域内频率对该乳液的储能模量的影响较小;随DMPA含量的增加,该乳液的损耗能量增大。     

单宁酸改性水性聚氨酯的制备及其性能北大核心CSCD

采用预聚体合成法,分别以二羟甲基丁酸(DMBA)、单宁酸(TA)为亲水扩链剂和内交联剂制备改性水性聚氨酯(WPU)乳液,利用FTIR,XRD,TG等分析方法对TA和WPU进行表征,考察了TA用量对WPU胶膜热稳定性、耐溶剂性、力学性能及WPU乳液粒径的影响。实验结果表明,TA已引入聚氨酯主链,TA改性后的WPU胶膜热稳定性增强;随TA用量的增加,WPU胶膜力学性能得到改善,当TA用量从0增加至0.90%(w)时,断裂伸长率从3 33.38%降至241.27%、拉伸强度从4.60 MPa增至8.58 MPa、吸水率从55.0%降至24.6%、乳液粒径从37.51 nm增加到42.18 nm。合成的WPU符合可持续高分子材料的要求,可用于环保材料中,对石油资源造成的能源危机有所缓解。     

絮凝-电解法处理镀镍废水

采用复合絮凝及电解的方法研究了镀镍废水的处理。经过滤的废水(含Ni2+826.8mg/L)先以NaOH溶液调节pH至9.0自然沉淀,接着在pH=8.7下加入KAl(SO4)2·12H2O 0.133g/L、聚合硫酸铁(PFS)0.167g/L和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)0.167g/L进行絮凝,然后在槽电压4.5V下电解4h。处理后的废水中Ni2+含量为0.376mg/L,达到排放要求。