纳滤膜法用于微生物法丙烯酰胺的精制

本文介绍了在丙烯酰胺生产中杂质来源。介绍了微生物法丙烯酰胺的传统精制方法。介绍了纳滤膜法用于微生物法丙烯酰胺的精制。     

非交联缔合结构压裂液新型增黏辅剂优选与性能评价

研究了以疏水缔合聚合物GRF-1H为稠化剂的非交联缔合结构压裂液基液与疏水尾基碳原子个数分别为6、10、14的新型非离子表面活性剂(GS-1、GS-2、GS-3)复配后体系表观黏度的变化规律,优选出了适用于该压裂液的增黏辅剂GS-3;确定了该辅剂的最佳浓度及适用温度范围;评价了其对压裂液基液黏性及黏弹性的影响。实验结果表明,加入微量(0.03%率0.05%)GS-3即可大幅提升基液表观黏度,其最佳浓度为体系峰值表观黏度对应的浓度,适用温度范围为30率90℃;在测试浓度范围内,随GS-3浓度增加,体系表观黏度先增大后减小,变化趋势符合Biggs三阶段模型;温度从30℃增至120℃时,体系表观黏度先增大后减小,63℃下的增黏率最大(168%);GS-3还可大幅提升基液黏弹性,储能模量可提升1率10倍;使用GS-3作为增黏辅剂,可达到降低压裂液稠化剂用量的目的。     

缔合型复合压裂液的研制与应用

为简化滑溜水配制工艺、降低现场压裂施工成本,以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十八烷基溴化铵(DH-1)缔合单体为原料、2,2'-偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)为引发剂,合成了既可作为滑溜水降阻剂、又可作为胶液稠化剂的抗盐型缔合稠化剂GAF-KYTP;在返排液配液的条件下,优选了GAF-KYTP、有机锆交联剂GAF-5、氟碳类助排剂GAF-6的加量,制得一套添加剂种类一致、加量不同的多功能复合压裂液(滑溜水+胶液)体系,评价了压裂液的降阻性、耐温抗剪切性和对岩心的伤害,并在威远区块进行了现场应用。结果表明,GAF-KYTP在返排液中具有较好的抗盐性和增黏性;配方为0.06%GAF-KYTP+0.1%GAF-6滑溜水溶解速度快,室内降阻率为79%,现场降阻率为78.3%,降阻效果较好;配方为0.4%GAF-KYTP+0.2%GAF-6+0.3%GAF-5的胶液耐温抗剪切性较好,在90℃、170 s~(-1)下剪切1 h后的黏度为82.6 mPa·s;GAF-KYTP配制的滑溜水和胶液对岩心基质渗透率伤害率小于10%。该体系改善了目前国内页岩气开采过程中滑溜水、胶液体系添加剂不同而导致的现场滑溜水、胶液同时配制时工艺复杂的问题,以及胶液稠化剂抗盐性差,无法采用返排液配制的问题。图8表4参16     

碱溶性三元疏水缔合聚合物P（AM/AA/BEM）的合成及溶液性能

为了获得耐温抗盐性优良、在弱碱性环境中溶解性良好的疏水缔合聚合物驱油剂,以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为乳化剂,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)为原料合成了碱溶性三元共聚物P(AM/AA/BEM),对其合成条件进行了优化,并对其溶液性能进行了研究。结果表明,制备P(AM/AA/BEM)的最佳合成条件为:总单体质量分数20%、AA摩尔分数25%、BEM摩尔分数0.2%、引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(V50)质量分数0.3%、反应温度45℃、反应时间8 h;P(AM/AA/BEM)增黏性较好,耐温达90℃,抗盐达20 g/L,剪切稀释性良好;P(AM/AA/BEM)与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)具有较强的相互作用,在1 g/L P(AM/AA/BEM)中加入400 mg/L SDBS,可使聚合物/表面活性剂体系的黏度增大3.3倍。P(AM/AA/BEM)在增黏、耐温、抗盐和剪切稀释性方面均好于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。     

耐温抗盐疏水缔合聚合物的制备与性能评价

传统的聚合物驱油剂难以满足耐温耐盐和长期老化热稳定性的要求。以N-苯乙基-N-十二烷基甲基丙烯酰胺(PEDMAM)为疏水单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为功能单体,与丙烯酰胺(AM)共聚制备了水溶性疏水缔合聚合物PSA,考察了最优单体(AM、AMPS、PEDMAM)质量比为83∶15∶2时共聚物的综合性能。结果表明,与传统的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,三元共聚物PSA具有良好的增黏性能、耐温耐盐性、抗剪切性、老化稳定性及驱油性能。在85℃和32 g/L矿化度(钙镁质量浓度800 mg/L)条件下,1500 mg/L PSA溶液的黏度为16.3 mPa·s;在85℃无氧条件下老化60 d后的黏度保留率80%。室内岩心驱替实验表明,0.7 PV1500 mg/L PSA可在水驱基础上提高采收率35.05%,比相近黏度的HPAM(3000 mg/L)高12.35百分点,具有明显的驱油优势。图8表3参19     

基于分子模拟的抗稀释流度调控体系的 分子结构与性能关系*

胜利油田特高含水期油藏的非均质性加剧,现有调控体系SP-01在孤东试验区深度堵调现场试验未达到预期效果,急需对现有调控体系进行分子结构优化改进。传统的人工设计合成、验证的方法耗时耗力,成本太高。本文利用计算机分子模拟进一步认识调控机理,研究了聚合物分子结构与分子的流体力学体积或分子间的相互作用能间的关系,得到了最优的分子结构,按该结构室内合成了聚合物,并对比分析了该聚合物和聚合物SP-01的增黏性能。分子模拟结果显示,聚合物分子结构与分子的流体力学体积或分子间的相互作用能不是一个简单的线性关系,需根据聚合物相对分子质量、疏水碳链长度和微嵌段长度的变化确定最佳值。室内新合成聚合物NSP-02的相对分子质量和增黏能力均强于聚合物SP-01。室内实验验证结果与计算机分子模拟结果相吻合,计算机分子模拟能够更加快速有效地指导人工合成。     

荧光胺定量检测纳米SiO2表面氨基的含量

首先用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(APTES)在一定条件下接枝于纳米二氧化硅表面,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FI-IR)进行测试表征,建立了一种用荧光胺定量检测功能化纳米SiO2表面氨基的方法,并通过优化实验建立该检测方法的测试标准.最佳检测条件为:室温下,激发波长380 nm、发射波长480 nm,荧光胺的丙酮溶液与磷酸盐缓冲液体积比1:5,磷酸盐缓冲液pH值为10.0,反应时间为10 min等条件下,荧光信号最稳定.采用该最佳条件下制定的标准曲线对功能化纳米SiO2微球进行检测,结果符合预期,该方法检测灵敏度高、操作简单.     

适用于连续混配的耐120 ℃高温聚合物压裂液

为了解决压裂用聚合物粉剂产品在连续混配施工时排量波动及泵吸困难的问题,选取3种现场用稠化剂(胍胶、LP-1和LP-2低分子聚合物)作为研究对象,研究了聚合物溶液幂律关系、黏弹性及维森伯格爬杆效应等流变性,揭示其内在作用机制,构建了满足抗高温(120 ℃)的清洁压裂液体系,并进行现场矿场应用。实验结果表明：从幂律关系及溶液黏弹性可知,LP-1为线性分子结构且相对分子质量较高,其弹性及稠度系数较大,溶液维森伯格爬杆效应明显,导致现场泵吸困难,混液不均匀,致使排量波动。基于低爬杆效应的微支化缔合型聚合物 LP-2,以“物理+化学”交联原理而构建满足工程应用的清洁压裂体系(配方为：0.3% LP-2+0.3% FA+0.25%GAF-5+0.3% FP-15+0.4% AP-5),该体系的基液黏度为 35.5 mPa·s,120 ℃、170 s^-1剪切1 h的黏度为110.3 mPa·s,具有用量少、耐高温(120 ℃)、低伤害(残渣含量 35.2 mg/L、对岩心伤害率为 8.46%)、易返排(破胶液表面张力26.89 mN/m、与煤油间的界面张力为 1.15 m N/...     

凝胶水泥堵漏剂的制备与性能

针对大裂缝、孔洞性恶性漏失以及含水层的恶性漏失,为了解决水泥浆堵漏存在水泥浆无法驻留、易被水 稀释、胶结强度差、堵漏效果差的问题,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N-乙烯基吡咯烷 酮（NVP）和疏水单体MJ-16 的共聚后水解方式制备了四元高分子凝胶,将凝胶加入水泥浆中形成凝胶水泥浆复 合堵漏体系,研究了复合体系的抗水稀释性能、流变性、驻留能力以及抗压强度。结果表明,该凝胶高温下具有 良好的流变性能,表现出较好的抗温性能。凝胶与水泥、缓凝剂、消泡剂形成的凝胶水泥体系流动度达21 cm、稠 化时间可调,可安全泵送;体系入水仍为一体,在150 r/min 的搅拌速度下未被水稀释,具有良好的抗水侵性能;体 系通过1 mm裂缝的时间是普通水泥浆的10 倍以上,具有良好的滞留能力,能够停留在漏层入口处堆积,且抗压 强度达到7 MPa以上。该凝胶水泥体系特别适用于大孔道、大裂洞、暗河及含水层的漏失堵漏。     

速溶型低损害疏水缔合聚合物压裂液的研究与应用

常用的胍胶压裂液残渣含量高、对地层损害率大,而大部分粉状聚合物类稠化剂溶解时间较长,无法满足大型压裂连续混配对稠化剂溶解时间的要求。为解决上述问题,以速溶型疏水缔合聚合物GAF-TP为稠化剂、非离子型表面活性剂GAF-2为增效辅剂、GAF-16(季铵盐类)为黏土稳定剂配制了压裂液,优选了压裂液配方,对压裂液的耐温抗剪切能力、岩心损害等性能进行了评价,并在鄂尔多斯盆地某气井进行了现场应用。结果表明,GAF-TP溶解性和增黏能力好于胍胶,溶解时间短,室内常温下的溶解时间为60 s,现场(5℃)溶解时间为1~2min;配方为0.5%GAF-TP+0.3%GAF-2+0.3%GAF-16的压裂液耐温抗剪切性较好,对岩心基质渗透率的损害率和压裂液破胶液对支撑充填层渗透率的损害率均小于10%,对储层的损害小于胍胶压裂液;该压裂液现场施工顺利,压后无阻流量达11.85×10~4m~3/d,返排率达到80%,增产效果显著。