阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

阳离子型油溶性稠油降黏剂的研制

针对油溶性稠油降黏剂存在选择性高和降黏率低的问题,以甲基丙烯酸十八酯、长链阳离子单体CM-1、苯乙烯和丙烯酸为原料,通过溶液聚合法合成了一种阳离子型的油溶性稠油降黏剂。由降黏效果的评价,确定了该聚合物最佳合成条件:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(长链阳离子单体CM-1)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)为15∶1∶5∶4,引发剂质量分数为0.9%,反应温度为70℃,反应时间为7 h,单体质量分数为33%;在50℃条件下,降黏剂质量浓度为800 mg/L时,考察了降黏剂对不同稠油的降黏效果,尤其对高黏和含水率高的稠油降黏效果最好,其降黏率最高可达55.40%。并通过加剂前后胶质、沥青质的红外谱图,分析了降黏剂分子与胶质、沥青质的作用机理。     

一种小分子油溶性降黏剂的合成及降黏性能评价

利用环氧氯丙烷、邻苯二酚、硬脂酰氯反应得到一种小分子油溶性降黏剂,通过单因素法对降黏剂的合成条件进行优化,得到最优反应条件为:单体n(环氧氯丙烷)∶n(邻苯二酚)∶n(硬脂酰氯)=4∶4∶2、主链反应温度为100℃、反应时间为8 h、接枝反应温度为100℃、反应时间为10 h、促进剂Na OH质量分数为1. 4%。降黏剂质量分数为500μg/g时测得降黏剂的降黏率为52. 36%。通过紫外分光光度计及激光粒度仪分析了降黏剂对沥青质和胶质溶液的作用效果,结果表明,降黏剂能减小沥青质和胶质在溶液中的粒径,增大沥青质和胶质在溶液中分散性。屈服应力测试结果表明,降黏剂有效地提高了稠油的流动性能,降低了稠油的黏度。     

稠油油溶性降黏剂NSA的合成及评价

以马来酸酐与苯胺为原料,成功制备出具有芳香性和极性基团的N-苯基马来酰亚胺(NPMI)并将其用于稠油降黏剂的合成。针对新疆风城稠油,采用甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸以及N-苯基马来酰亚胺为聚合单体,合成了油溶性降黏剂NSA。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(N-苯基马来酰亚胺)∶n(丙烯酸)=10∶2∶3,引发剂质量分数为1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h。在50℃条件下,降黏剂质量浓度为1 000 mg/L时,稠油的净降黏率达到41.45%,降黏效果明显。最后,采用红外光谱法对聚合物的结构进行了表征,并通过对比添加降黏剂前后沥青质的红外谱图,分析了降黏剂与沥青质的作用机理。     

油溶性三元聚合物降黏剂的合成及评价

以聚丙二醇和马来酸酐为原料,在对甲苯磺酸作催化剂的条件下,采用酸酐醇解法合成了马来酸酯。然后利用自制的马来酸酯与醋酸乙烯酯、丙烯酰胺共聚,合成了一种油溶性三元聚合物降黏剂,并用红外光谱法表征聚合物的组成特性。通过对其降黏效果的评价,得出最佳合成条件为:n(醋酸乙烯酯)∶n(丙烯酰胺)∶n(马来酸酯)=6∶2∶1,引发剂用量为单体总质量的0.9%,反应温度75℃,反应时间6 h;当温度为50℃,降黏剂加量为600 mg/L时,稠油的黏度由3 790 mPa·s降到1 110 mPa·s,表现出了良好的降黏效果。     

油溶性三元聚合物降黏剂BSA的合成及评价

以马来酸酐和苯甲胺为原料制备了N-苄基马来酰亚胺(NBMI),然后采用溶液聚合法与甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸共聚合成了油溶性三元聚合物降黏剂BSA,并用红外光谱表征聚合物的结构和组成特性。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(NBMI)∶n(丙烯酸)=8∶2∶2,引发剂用量为1.2%,反应温度为75℃,反应时间为5 h。在50℃条件下,降黏剂加量为1 000 mg/L时,稠油的黏度由4 360 m Pa·s降到873 m Pa·s,表现出了良好的降黏效果。     

油溶性三元聚合物降黏剂BSA的合成及评价

以马来酸酐和苯甲胺为原料制备了N-苄基马来酰亚胺(NBMI),然后采用溶液聚合法与甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸共聚合成了油溶性三元聚合物降黏剂BSA,并用红外光谱表征聚合物的结构和组成特性。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(NBMI)∶n(丙烯酸)=8∶2∶2,引发剂用量为1.2%,反应温度为75℃,反应时间为5 h。在50℃条件下,降黏剂加量为1 000 mg/L时,稠油的黏度由4 360 m Pa·s降到873 m Pa·s,表现出了良好的降黏效果。     

稠油油溶性降黏剂POSA的合成及评价

以PPG-400和丙烯酸为原料,采用直接酯化法制备了聚丙二醇丙烯酸单酯(PPGA),然后采用溶液聚合法与丙烯酸十八酯、苯乙烯、丙烯酰胺共聚合成了油溶性四元聚合物降黏剂POSA,并用红外光谱和核磁共振波谱表征聚合物的结构和组成特性。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为∶n(丙烯酸十八酯)∶n(丙烯酰胺)∶n(苯乙烯)∶n(PPGA)=6∶1∶2∶1,引发剂用量为单体总质量的1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h;在50℃下,降黏剂加量为1 000 mg/L时,稠油的黏度由3 008 m Pa·s降到895 m Pa·s,表现出了良好的降黏效果。     

含有吡啶基的油溶性稠油降黏剂合成与性能评价

以4-乙烯基吡啶、苯乙烯、马来酸酐和丙烯酸十八酯为单体,过氧化苯甲酰为引发剂,甲苯为溶剂,通过自由基聚合,制备了一种油溶性四元共聚物,该聚合物具有降低稠油黏度的作用。在常规油溶性降黏剂基础上引入吡啶基团,可以增强药剂拆散胶质、沥青质之间氢键、π-π作用和配位作用的能力。通过正交实验和单因素实验,考察了单体用量、甲苯用量、引发剂用量、反应温度、反应时间对于产物性能的影响,得到了最优的降黏剂聚合条件。以渤海油田的稠油为对象,评价了降黏剂的性能,结果表明,在w(降黏剂)=0.1%、测试温度为50℃,合成降黏剂的降黏率为82.9%,降黏性能优于现场用油溶性降黏剂(HYR);合成降黏剂在300℃老化12 h后的降黏率为76.9%,耐温性能较好;此外,合成降黏剂具有稳定的降黏性能。     

油溶性三元聚合物降粘剂的合成及评价

以聚丙二醇和马来酸酐为原料,在对甲苯磺酸作催化剂的条件下,采用酸酐醇解法合成了马来酸酯。然后利用自制的马来酸酯与醋酸乙烯酯、丙烯酰胺共聚,合成了一种油溶性三元聚合物降黏剂,并用红外光谱法表征聚合物的组成特性。通过对其降黏效果的评价,得出最佳合成条件为：n(醋酸乙烯酯):n(丙烯酰胺):n(马来酸酯)= 6:2:1,引发剂用量为单体总质量的0.9%,反应温度75℃,反应时间6h;当温度为50℃,降黏剂加量为600mg/L时,稠油的黏度由3790mPa•s降到1110mPa•s,表现出了良好的降黏效果。