纳米-膜结构新型水基钻井液技术研究

从纳米技术与钻井液技术相结合的角度出发,通过在水基钻井液中添加纳米复合型抗高温降滤失剂NC（两亲性嵌段聚合物／蒙脱土纳米复合材料）,优化设计出了具有优良降滤失性能及高膜效率的纳米-膜结构新型水基钻井液。性能评价和膜效率测试结果表明,优选出的NC加量为1％的纳米-膜结构新型水基钻井液在220℃高温下具有优良的降滤失性和抑制性能,能抗2％NaCl或0．5％CaCl2的污染,模效率为78．2％。借助SEM从微观角度探讨了纳米复合型抗高温降滤失剂的作用机理。     

聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)/有机蒙脱土纳米复合材料的合成及表征

 采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成两亲性聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)(P(St-b-Am))的过程中，为改善嵌段聚合物的热稳定性能，添加有机蒙脱土(O-MMT)，成功制备了两亲性纳米复合材料P(St-b-Am)/O-MMT。通过GPC、IR、XRD、TEM、TG测试表明，采用RAFT法能有效控制PSt/O-MMT大分子链转移剂中聚苯乙烯(PSt)的相对分子质量及其分布，其聚合分散度PDI<1.3；由于蒙脱土片层以纳米级分散在两亲性聚合物基体中形成了纳米复合材料，从而有效提高了P(St-b-Am)/O-MMT的热稳定性能。     

降滤失剂P(St-b-Am)/O-MMT的合成及性能研究

P(st-b-Am)/O-MMT 是一种蒙脱土片层以纳米级分散在两亲性嵌段聚合物P(St-b-Am)基体中的纳米复合材料.以二硫代酯为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在有机蒙脱土存在下,采用可逆加成一断裂链转移(RAFT)聚合法成功合成了P(St-b-Am)/O-MMT纳米复合材料,并进行了其结构表征.从钻井液添加剂的角度评价了P(St-b-Am)/O-MMT的性能,结果表明该材料热稳定性好,降滤失效果显著,具有良好的抑制性能,是一种性能优良的抗高温降滤失剂.     

分子沉积膜剂与聚合物配伍性研究及驱油效果评价

分子沉积膜剂是一种新型纳米驱油剂,它与水的粘度相当,不具有流度控制能力,无法改善油层非均质性,聚合物的主要作用是提高水溶液粘度,以达到提高波及体积的目的.通过分子沉积膜剂与聚合物复配的实验研究,指出了与聚合物配伍的分子沉积膜剂在化学驱中的主要应用范围.在85℃条件下开展了热稳定性实验,筛选出合适的聚合物并考查了分子膜的耐温性,用筛选出的聚合物与分子沉积膜剂进行配伍性实验,对复配体系的增粘性及热稳定性进行评价,优化了聚合物和分子沉积膜剂的质量浓度.驱油实验结果表明,当分子沉积膜剂和聚合物的质量浓度分别为1 000和1 700mg/L时,复配体系最稳定,物理模拟实验驱油效率最高,达到22.6%,高于相同质量浓度的单一分子沉积膜剂驱、单一聚合物驱及其他质量浓度复配体系的驱油效率.     

中孔材料制备中嵌段聚合物的作用及其研究进展

介绍了嵌段聚合物作为非离子表面活性剂的性质、常用的嵌段聚合物种类,及其作为模板剂合成中孔材料和具有不同宏观形态的纳米级多孔器件的应用。分析了多相体系合成中孔材料的制备条件、反应过程对材料结构和性质的影响,并与MCM-41类中孔材料进行了比较,突出了嵌段聚合物作为超大中孔模板的优势。对嵌段聚合物多相体系的聚合及相行为进行了介绍,并展望了其发展方向。     

两亲性纳米颗粒的制备及提高采收率性能

为满足哈得油田高温高盐储层条件下三次采油技术的要求,采用Pickering乳液模板法,用氨丙基三乙氧基 硅烷和全氟辛酸对SiO2纳米颗粒进行表面改性,制得同时具有亲水氨基和疏水氟碳链的两亲性纳米颗粒。研究 了Na+与Ca2+ 浓度、温度对两亲性纳米颗粒分散液与模拟油间界面张力的影响,考察了纳米颗粒在多孔介质中的 运移规律和提高采收率性能。结果表明,两亲性纳米颗粒具有良好的抗盐耐温性能,Na+与Ca2+ 浓度、温度对两亲 性纳米颗粒界面活性的影响较小。两亲性纳米颗粒分散液与模拟油间的界面张力维持在10-2 mN/m数量级。虽 然两亲性纳米颗粒会吸附在岩心孔隙表面,减缓了两亲性纳米颗粒分散液中一部分颗粒的运移速度,但最终可 通过布朗运动实现脱附并运移出岩心。两亲性纳米颗粒在多孔介质中的最终吸附量小于10%,抗吸附性能优 良。两亲性纳米颗粒在高温高盐条件下具有一定的提高采收率效果。在120 ℃、矿化度为215 g/L的储层条件 下,注入0.5 PV 0.6%两亲性纳米颗粒分散液,可在一次水驱基础上提高采收率10.1百分点。两亲性纳米颗粒结 合了分子表面活性剂和均质颗粒的优点,具有较好的界面活性和稳定性。     

泡沫液膜中聚合物与表面活性剂相互作用的研究进展

加入聚合物对泡沫液膜的作用是涉及众多工业应用的重要问题。讨论了聚合物-表面活性剂复合泡沫体系中影响液膜厚度和稳定性的因素。聚合物的加入对泡沫液膜稳定性的影响取决于所形成的液膜种类(普通黑膜或牛顿黑膜)。聚合物的加入在液膜中形成构造应力。加入的聚合物与表面活性剂作用形成具有表面活性的复合物,或富集于液膜界面处,使液膜稳定性大大增强。     

河南油田MD膜剂与聚合物复配技术提高采收率实验研究

介绍了聚合物和MD（分子沉积）膜剂筛选方法和主要指标,考察了MD膜剂与聚合物复配液对体系粘度、稳定性及驱油率的影响。结果表明,聚合物HPAM1与MD-3膜剂常温复配后粘度基本保持不变;聚合物HPAM1浓度1700mg／L与MD-3膜剂浓度1000mg／L复配液经85℃老化90d后,复配液体系粘度仍达58．1mPa·s,说明体系热稳定性好;MD-3膜剂浓度1000mg／L与聚合物HPAM1浓度1700mg／L复配液室内岩芯驱油实验结果表明,驱油率达到22．6％,高于相同浓度单纯MD-3膜剂驱、单纯聚合物HPAM1驱及其他复配浓度的驱油效率。     

疏水缔合聚合物对不同结构甜菜碱溶液动态界面张力的影响

为提高苛刻条件油藏的采收率,筛选新型化学剂,研究驱油用疏水缔合聚合物对烷基磺基甜菜碱(ASB)和芳基磺基甜菜碱(BSB)溶液与煤油间动态界面张力的影响,考察了油相中的油酸对体系界面张力的影响。结果表明:对于煤油和油酸模拟油,界面上的直链型甜菜碱ASB的亲水基团尺寸较大,疏水烷基链之间存在较大空隙,疏水缔合聚合物分子结构中的疏水嵌段与ASB混合吸附,导致界面张力降低;支链型甜菜碱BSB分子的亲水基团与亲油基团尺寸匹配,在界面上排列紧密,而疏水嵌段在界面上的吸附破坏了界面膜的紧密排列,界面张力明显增大。     

超支化聚合物作为金属纳米粒子稳定剂的研究进展

在本研究中,着重介绍了用作金属纳米粒子稳定剂的聚酰胺-胺、聚缩水甘油和聚乙烯亚胺等几类超支化聚合物的研究进展。聚酰胺-胺类超支化聚合物可用于堵水剂和化学驱油剂,用于金属纳米粒子反应器时既作还原剂,又作分散剂,能稳定分散金属纳米粒子,还能提高纳米复合材料的循环再生性能;聚缩水甘油类含有大量的端羟基,经修饰可得到两亲性的纳米胶囊,具有良好的生物相容性,可用作优质的原油破乳剂,金属纳米粒子的粒径可通过其相对分子质量来调控;聚乙烯亚胺-胺类具有众多的胺官能团,为金属离子的配位提供了丰富的位点,其包裹的金属纳米粒子可用于温敏材料等。结合超支化聚合物的结构可控性以及纳米金属优秀的催化性能,这类物质在石油工程领域中会有较大的应用前景。