固砂剂防砂方法的研究发展

固砂剂防砂是一种化学固砂方法,是注入固砂剂,使地层中疏松的颗粒物质胶结。目前国内的固砂剂防砂的一些新技术,以及它们的应用和发展方向。包括:FSJ-Ⅲ酚醛树脂胶粘剂的地下合成、糠醇-2-脲-2-甲醛树脂、新型环氧-酚醛树脂、乳化脲醛树脂、改性呋喃树脂、氟硼酸等。     

木焦油酚醛树脂复合固砂剂的研究

以木焦油和甲醛为原料、对甲苯磺酸为催化剂制备了木焦油树脂,然后与酚醛树脂复配,并加入硅烷偶联剂配制成复合固砂剂。通过FTIR和热重分析对木焦油树脂结构进行了表征,并对复合固砂剂的固砂性能进行了考察。结果表明,优化复合固砂剂配方为:木焦油树脂与酚醛树脂质量比4∶1、10%固化剂、1%偶联剂ND-42,制得的固结岩心在300℃水蒸气下恒温12 h后的抗压强度达到3.85 MPa,渗透率为1.22μm~2,且具有较强的抗酸、抗盐及耐高温性能,能满足高温出砂井的防砂要求。     

我国化学防砂工艺技术现状和发展趋势

化学防砂具有工艺简单、安全、渗透率恢复值高、适合细粉砂岩油层防砂等特点。文章介绍了树脂固 砂、人工井壁防砂两大类中的几种主要方法,并指出化学防砂技术的发展方向是开发高固结强度的树脂、改进防砂 助剂、开发适合复合防砂工艺的化学固砂剂。     

自生泡沫树脂固砂体系性能研究

为解决泡沫型树脂固砂体系成本较高、制备工艺复杂、高温高压油藏时预期防砂效果较差等难题,着重开展了自生泡沫树脂固砂体系的性能研究。以价格低廉的通用型UF(脲醛树脂)作为试验对象,采用搅拌法制备了密度较低(≤0.4 g/cm~3)和泡沫性能优良的UF泡沫固砂体系;然后引入自生发泡体系,以确保固砂剂在以泡沫形式注入地层时固结岩心具有较高的渗透率。研究结果表明:在高温高压(60℃、7 MPa)条件下固结岩心的压缩强度为4.2 MPa、渗透率为3.5μm~2;该固砂体系能在油藏高温60℃条件下固化,并且固结岩心具有耐水性优、耐油性佳以及能适应地层高矿化度的环境要求,因而可应用于非均质油藏水平井、套变井及地层的2次防砂。     

油井复合化学防砂技术在文明寨油田的应用

复合防砂技术是在树脂固砂的基础上进行了配方的完善和工艺的改进,由单一防砂变为复合防砂。在固砂剂树脂中加入缓速低度交联的固化剂并以单液法的形式注入,提高了药剂的利用率。采用水溶性阳离子有机聚合物作为抑砂剂预处理地层,稳定远井地带的"流砂"。固化增强剂加快地层中固砂剂的固化,疏通孔隙,并具有解堵作用,解决了过去防砂有效期短,效果差的问题,该工艺施工简单、防砂后井内无遗物、后期处理方便,较好地解决了细粉砂、老井含水高、地层亏空较大井的防砂问题,是文明寨油田目前地层防砂的首选方法。     

木焦油树脂胶粘剂的固化性能研究

采用木焦油和甲醛以不同比例制备了热固性焦油树脂和热塑性焦油树脂,并与苯酚、固化剂等制备了固砂剂。分别考察了木焦油的成分、热稳定性,筛选出了合适的溶剂,并探究了原料比例、不同催化剂、偶联剂添加量、固化条件对固砂强度的影响。研究结果表明:木焦油能够耐受400℃以下的高温,胶粘剂中加入木焦油有利于提高酚醛树脂的耐热性能,丙酮为木焦油较佳的溶剂;以草酸作催化剂,m(木焦油):m(甲醛)=11∶1合成木焦油树脂,再加入w(KH-550)=1%,对树脂改性,制备的固结砂棒在300℃高温蒸汽下恒温12 h后,抗压强度可达到3.35 MPa,满足稠油蒸汽吞吐井防砂要求。     

反相悬浮聚合法淀粉接枝聚丙烯酸钠的研究

采用反相悬浮聚合法淀粉接枝聚丙烯酸钠合成高吸水性树脂。研究了淀粉种类、淀粉形态、不同的引发剂、预聚反应时间、引发剂浓度和中和度等对接枝共聚反应和产物吸水性能的影响。     

环保型聚乙烯-丙烯酸吸水树脂的合成

利用聚乙烯（PE）回收料和具有亲水性基团的丙烯酸（AA）,通过反相乳液聚合法接枝共聚合成了环保型PE—AA吸水树脂。探讨了原料配比、NaOH溶液用量、反应温度、反应时间、引发剂种类及其用量、交联剂用量等因素对吸水树脂吸水率的影响。实验结果表明,在m（AA）：m（PE）为8：1、AA用量32g、质量分数25％的NaOH溶液40mL、反应温度70℃、反应时间3h、引发剂（过硫酸铵／亚硫酸氢钠）6mL、交联剂（环氧氯丙烷）2mL的条件下,制备的PE—AA吸水树脂的吸水率为455．3g／g。PE、聚丙烯、聚苯乙烯与AA接枝共聚所得吸水树脂中,PE—AA吸水树脂的性能较优。     

化学防砂工艺在临盘油田的应用与发展

临盘油田部分主力区块为中高渗透疏松砂岩油藏,胶结疏松,油水井出砂严重.自上世纪70年代,先后使用过酚醛溶液地下合成和地面合成、干灰砂、涂料砂、呋喃树脂、复合树脂等化学防砂工艺技术,但随着油田开发进入中后期,以往的防砂工艺适应性逐渐变差.为此先后对涂料砂和稳砂剂防砂工艺进行改进和完善,试验引进了ST-FS树脂固砂剂、HY网状防砂材料、糠醛树脂等三种化学防砂工艺,对目前应用的五种主要防砂工艺的原理、技术特点、选井条件、应用情况及效果进行一一介绍.     

AM/AMPS/木薯淀粉吸水树脂的研究

以木薯淀粉为骨架,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,通过接枝反应制备淀粉基吸水树脂。结果表明：单体配比,引发剂用量,反应时间,反应温度等因素对吸水树脂的吸夜性能有显著影响。     

淀粉丙烯酰胺表面控制反应机理及接枝产物结构表征

以木薯淀粉和丙烯酰胺为主要原料,采用反相乳液聚合方法合成淀粉丙烯酰胺接枝共聚物,并通过红外光谱、电镜扫描、X射线衍射、热分析等手段对接枝共聚产物进行结构分析和聚合机理探讨。实验结果显示,淀粉与丙烯酰胺的反应主要发生在淀粉团粒表面,符合表面控制反应机理;接枝共聚物中含有淀粉和丙烯酰胺成分;共聚反应改变了原淀粉的聚集形态,接枝产物基本上为无定形的聚集态结构;但对淀粉的热稳定性影响不显著。     

淀粉-阳离子接枝共聚荧光乳液的制备及性能

以4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸为母体、三聚氯氰为桥联剂,利用亲核取代法制备了具有紫外吸收性能的二苯乙烯型荧光单体(FBs),然后采用接枝共聚技术将FBs、苯乙烯分别与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)接枝聚合在淀粉大分子上,制备两种阳离子荧光乳液(ST-DMDAAC-FBs,ST-DMC-FBs).采用1HNMR、FTIR、UV-Vis、荧光光谱对产物的结构及光学性能进行表征;通过抗张强度、接触角、紫外光老化实验、SEM等手段对施胶前后纸张的物理性能进行测试.结果表明,经ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs施胶纸张的抗张强度相比空白纸张分别提高43.1％、39.7％,白度分别提高15.52％ISO、15.28％ISO,返黄值分别降低1.88、1.75.说明ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs均可以提高纸张白度与强度、抑制纸张返黄,且ST-DMDAAC-FBs对纸张的作用效果更佳.     

淀粉-阳离子接枝共聚荧光乳液的制备及性能

利用亲核取代法制备含有紫外线吸收基团的二苯乙烯型荧光单体（FBs）,然后采用接枝共聚技术将FBs、苯乙烯分别与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）接枝聚合在淀粉大分子上,制备两种阳离子荧光乳液（ST-DMDAAC-FBs / ST-DMC-FBs）。采用1H-NMR、FT-IR、UV-vis、荧光光谱对产物的结构及光学性能进行表征;通过抗张强度、接触角、紫外光老化试验、SEM等手段对施胶前后纸张的物理性能进行测试。结果表明,经ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs施胶纸张的抗张强度相比空白纸张分别提高43.1%、39.7%,白度分别提高15.52 %ISO、15.28 %ISO,返黄值分别降低1.88、1.75。说明ST-DMDAAC-FBs、ST-DMC-FBs均可以提高纸张白度与强度、抑制纸张返黄,且ST-DMDAAC-FBs对纸张的作用效果更佳。     

反应性乳化剂参与的醋丙多元共聚及其压敏胶性能研究

采用种子半连续乳液聚合法,将反应性乳化剂α-烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(HS-10)引入醋丙乳液聚合体系,制备了稳定的醋丙压敏胶乳液。红外光谱实验结果表明,HS-10参与了醋丙体系共聚合反应。所得乳液的表面张力、粒径及分布、粘度及180°剥离强度都随HS-10用量增加而减小。耐水性性能实验表明采用HS-10的醋丙压敏胶体系,吸水率仅为传统型的35．9％,较好地改善了聚合物耐水性能。     

The Synthesis of Chitin-g-Poly(vinyl acetate) Copolymers with a Redox Initiator

Vinyl acetate monomer was graft polymerized onto chitin with a redox initiator, cerium ammonium nitrate. Both the graft copolymerization and emulsion polymerization of pure poly(vinyl acetate) (PVAc) were observed during the reaction and a stable dispersion solution was obtained after the reaction. After the PVAc homopolymer was removed by acetone extraction, the grafting efficiency and grafting percentage were calculated from the weight balance. Transmission and scanning electronic microscope were used to observe the morphologies of the reaction product. Experimental results indicated that at initial stage of reaction, graft copolymerization, which occurred on the surface of chitin particles, dominated over the emulsion polymerization. After that, the rate of emulsion polymerization increased greatly and became dominant. The existence of chitin not only provided the stability of the emulsion particles, but also increased the polymerization rate. Structures of copolymers were evidenced with the techniques of Fourier transform infrared and differential scanning calorimeter.     

2－全氟丙氧基丙酰烯丙基胺／丙烯酸甲酯乳液共聚合及其性能测试

2-全氟丙氧基丙酰氟（六氟环氧丙烷二聚体）与丙烯胺酰胺化反应制得2-全氟丙氧基丙酰烯丙基胺（PFPAA）,并进一步以SDS／OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用连续滴加法制备了该单体和丙烯酸甲酯的共聚乳液,得到了预期的稳定性良好的产品,并对其进行了表征。初步探讨了乳液中含氟单体添加量对转化率,乳液粒径以及胶膜接触角的影响。随着含氟单体添加量的增多,乳液的转化率降低,乳液粒径减小,胶膜的水接触角显著增大。     

环氧-丙烯酸树脂乳液的研究

本文研究了将甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯等单体与环氧树脂接枝共聚反应，引入强亲水性羧基官能团，加胺中和成盐制备环氧-丙烯酸树脂水性乳液。探讨了环氧树脂分子量、单体配比及反应时间和温度等对树脂水分散稳定性的影响，并考察了涂膜固化条件及其性能，制得了性能优良的防腐清漆。     

羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺共聚物的合成及表征

以K2S2O8-NaHSO3氧化还原体系为引发剂合成羟乙基纤维素与丙烯酰胺的接枝共聚物,探讨反应时间、反应温度、引发剂用量对接枝共聚物特性黏数的影响,采用红外光谱(FI-IR)对聚合物进行结构表征,用热重分析法(TGA)分析接枝聚合物的热稳定性.     

甲基丙烯酸季铵盐酯的合成及其共聚物乳液的抗静电性能

用不同碳链长度（Ｃ４，Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１２，Ｃ１６）的溴代正烷烃对甲基丙烯酸Ｎ，Ｎ′－二甲氨基乙酯（ＤＭＡＥＭＡ）进行季铵化，制得了相应的季铵盐（ＣｎＮ＾＋），并用熔点和＾１Ｈ－ＮＭＲ鉴定了它们的纯度；通过与丙烯丁酯（ＢＡ），苯乙烯（Ｓｔ）的无皂乳液共聚，制得了ＢＡ－Ｓｔ－Ｃ１６Ｎ＾＋三元共聚物乳液，织物涂敷试验表明，稀释乳液是一种良好的永久性抗静电剂。     

大豆蛋白乳液胶粘剂的研制

由于以石化原料合成的胶粘剂在生产和使用过程中会对环境带来不良影响,近年来采用可再生资源,如大豆蛋白合成环保型胶粘剂已成为发展趋势。以尿素和亚硫酸钠改性大豆分离蛋白(SPI),并与醋酸乙烯酯(VAc)等复合单体在过硫酸铵(APS)引发下进行接枝共聚反应,合成了性能较好的VAc/SPI接枝共聚乳液胶粘剂,降低了原料成本。通过正交实验研究了不同的反应条件对该乳液胶粘剂性能的影响,优化的反应条件是采用半连续乳液聚合工艺,以改性SPI自身作为保护胶体,改性剂尿素的浓度为3mol/L,复合单体与SPI的质量比为2.0:1,反应温度为68℃,共聚反应时间为4～5h。由此制得的乳液胶粘剂具有良好的综合性能。