水下固化弹性密封胶/纳米SiO_2复合材料的研制及性能

采用弹性环氧树脂、憎水型固化剂、改性nano-SiO_2制备了一种能在水下固化的弹性密封材料,其最佳配方体系为:100 phr MS-1086T弹性环氧树脂、80 phr憎水型固化剂、10%改性nano-SiO_2。采用万能材料试验机、动态力学热分析(DMA)和扫描电镜对密封胶材料进行了研究。结果表明,随着固化剂含量的增加,密封胶的断裂伸长率由99.50%增加到173.10%,拉伸强度由4.80 MPa减小到1.75 MPa,拉伸剪切强度由7.02 MPa减小到2.98 MPa。DMA结果表明,nanoSiO_2可使材料的玻璃化转变温度(Tg)升高到70.55℃,改性nano-SiO_2可使材料的Tg降低到8.36℃;模拟实验结果表明,该密封胶有良好的密封性能,同时在80℃条件下,使用寿命可达22.70年。     

干水法制备核壳聚合物微球及其性能评价

以疏水SiO2、单体、引发剂和交联剂为原料,水为溶剂,采用干水法制备核壳聚合物微球PMS@SiO2,分别考察了SiO2疏水性、硅水质量比、搅拌速度和搅拌时间对形成稳定干水微反应器的影响。以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,N,N''-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过正交实验对内核水相发生聚合反应的条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、激光粒度仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对微球的化学结构、热稳定性及微观形貌进行了表征,评价了微球的吸水膨胀性能和调驱性能。结果表明,核壳聚合物微球PMS@SiO2的最佳制备条件为：SiO2-R812S与水相质量比1∶10,搅拌速度12000 r/min,搅拌时间120 s,交联剂用量0.1%（以单体总质量为基准,下同）,引发剂用量0.15%,反应温度50 ℃,反应时间4 h。与常规聚合物微球PMS相比,该微球在90 ℃环境中水化20 d,膨胀倍数约为5.0,具有缓膨特性。物模调驱实验结果表明,PMS@SiO2的封堵率达90.39%,残余阻力系数为10.409,采收率增幅可达34.02%。与PMS相比,其采收率提高了11.89%,具备良好的调驱性能。     

自修复防腐涂层的研究现状

通过物理屏蔽作用把金属和腐蚀环境进行隔绝的有机涂层,由于其经济、有效和操作方便的特点而成为主要的防腐措施。然而,环境因素往往不可避免地导致涂层产生裂纹,并最终导致涂层失效。具有自修复能力的涂层在发生破损后,由于其能够主动的修复涂层的破损部位而得到了广泛的关注。相对于具有单一物理屏蔽性能的涂层,具有自修复性能的涂层可以降低破损涂层维修期间的人力和物力成本,在未来的发展中具有很大的潜力。本文根据自修复涂层的愈合机理及其发展历程,把自愈合涂层分为自主修复型、借助外部刺激的非自主修复型和针对特定环境能够做出有效响应的智能自修复涂层,并对其研究现状及优缺点进行阐述。     

粘土改性环氧树脂浆液冲蚀磨损研究

研究了粘土改性环氧树脂的浆液体冲蚀磨损性能。研究表明:不同粘土加入量的改性环氧树脂的冲蚀磨损率随冲蚀角度的变化规律相同,变化曲线呈W形,材料表现出从脆性材料向塑性材料过渡的冲蚀磨损特征;粘土改性环氧树脂的冲蚀磨损率随粘土加入量增加而降低,但磨损率下降不是线性的,当粘土加入量在0~1%之间时环氧树脂的磨损率下降速度大,而随着粘土加入量进一步升高,环氧树脂磨损率降低速度缓慢。     

耐温抗盐驱油用纳米分散体系的研制与性能评价*

为了改善聚合物驱油体系在高温高盐油藏中高温断裂、抗盐性和长期稳定性差的问题,研制了一种由油酸 改性纳米SiO₂（O-SiO₂）和疏水缔合聚合物KAPAM组成的纳米分散体系,评价了纳米分散体系的增黏性、耐温 性、抗盐性、抗剪切性、长期稳定性和驱油效果。结果表明,与单一KAPAM溶液相比,纳米分散体系的三维网格 结构提升了体系的结构稳定性及结构恢复能力,从而提高了体系的各项性能。O-SiO₂可使KAPAM溶液黏度增 加,组成为0.15% KAPAM+0.3% O-SiO₂的纳米分散体系的黏度最大,增黏率为25.73%。纳米分散体系在90 ℃ 下的黏度保留率为 89.41%;当体系中的 NaCl、CaCl₂的质量浓度为 60、7 g/L 时,黏度保留率分别为 72.13%、 65.74%;纳米分散体系在90 ℃下可稳定分散约20 d;在90 ℃、矿化度为3.3×10⁴ mg/L的条件下,向填砂管中注入 0.5 PV纳米分散体系可在水驱基础上提高采收率23.5%,表现出较好的耐温抗盐性、长期稳定性及驱油能力。     

吐哈稠油氧化-乳化降黏技术研究

以过氧化氢异丙苯为氧化剂、表面活性剂与醇为复合乳化剂,对吐哈稠油的氧化-乳化降黏技术进行了研究,通过族组分分析、红外光谱分析、元素分析等手段对氧化反应前后稠油的物化性质进行了分析,提出了可能的氧化-乳化降黏机理.结果 表明,稠油发生了氧化加氧、苯环侧链脱支或断裂、杂原子脱除、芳香环缩合等反应,其中沥青质为主要作用对象,...     

堵水调剖用有机铬交联剂的微胶囊化研究

选择轻质碳酸钙作固化剂,加适量黏合剂(聚乙二醇溶液),将含Cr3+67%的胜利采油院有机铬交联剂(墨绿色液体)固化,按1∶1质量比将固化交联剂与成球促进剂(微晶纤维素)混合,加适量黏合剂,在挤出滚圆机上制成粒度16～32目的素丸,再以乙基纤维素水分散体为包衣剂,在给定工艺条件下用流化床法制成覆膜有机铬交联剂.根据70℃下在水中的铬释放率曲线和聚合物-交联剂体系黏度发展曲线,确定覆膜后最佳热处理温度为60℃,包衣膜厚度(以素丸质量增加率表示)决定延缓交联时间,当素丸质量增加率由10%增大到40%时,实验成胶体系黏度增加到10 Pa·s以上所需的时间由16 h延长到32 h,包衣膜厚度可按要求选择.使用微胶囊化的交联剂可使聚合物溶液成胶时间明显延后.     

旅大油田A井液控管线腐蚀分析及管材优选

旅大油田A井为稠油热采井,注350 ℃高温高压蒸汽,井下监测设备液控管线腐蚀严重。通过扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱分析(EDS)对现场液控管线腐蚀试样进行分析,对采出液水样进行离子及腐蚀性气体成分分析,得出该管线腐蚀主要原因是在高温、高压和高矿化度条件下的H₂S腐蚀,并伴有氯离子腐蚀和少量CO₂腐蚀。在模拟现场温度、压力和介质条件下,挑选316L、Inconel 625、P110、9Cr1Mo材质的试片,进行动态模拟腐蚀实验,用失重法对4种材料的腐蚀性能进行了评价。结果表明,在稠油热采环境中,Inconel 625材料抗温耐蚀效果最优。     

超高分子量抗盐型聚合物的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)和衣康酸(IA)为原料,采用自由基溶液聚合法合成了共聚物(IAPAM),用FTIR、~1HNMR、元素分析和GPC对其结构进行表征,并对其抗一价、二价阳离子降黏性能及抗氧化还原物质能力进行评价。结果表明,IAPAM黏均相对分子质量高达1.716×10~7。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,IAPAM有较好的抗一价和二价阳离子降黏的能力,当Na~+/Ca~(2+)质量浓度分别为30000、500 mg/L时,IAPAM水溶液的黏度分别为196.8、161.56 m Pa·s,降黏率(均指与未加盐或还原性物质相比,下同)分别为21.44%、35.52%。抗氧化还原物质评价结果表明,IAPAM具有较好的抗Fe~(2+)和S~(2–)降解的能力,当Fe~(2+)/S~(2–)质量浓度均为10 mg/L时,降黏率分别为23.67%、0.56%。然而,IAPAM对Fe~(2+)的络合稳定作用需要耗费一定时间,未达到络合稳定状态时,Fe~(2+)对聚合物的氧化降解仍然能够进行。     

聚氨酯改性环氧树脂的浆液冲蚀磨损研究

研究了聚氨酯(PU)增韧环氧树脂(EP)的浆液体冲蚀磨损性能.研究表明:不同组分的聚氨酯改性环氧树脂的冲蚀磨损率随冲蚀角度的变化规律相同,最高点出现在45°左右,最低点出现在接近90°处,材料表现出从脆性材料向塑性材料过渡的冲蚀磨损特征;聚氨酯改性环氧树脂的冲蚀磨损随PU含量增加而降低.但磨损下降不是线性的,当PU加入量在0~1份之间时,环氧树脂的磨损下降速度大,而随着PU加入量进一步升高,环氧树脂磨损降低速度缓慢.