低分子量聚合物降滤失剂的合成与研制

以丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,(NH4)2S2O8-Na HSO3为引发剂,采用自由基聚合方式,合成了一种低分子量聚合物降滤失剂。通过单因素实验法确定了合成降滤失剂的最佳条件:单体浓度为35%、引发剂浓度为8%、单体配比m(AA)∶m(AS)∶m(DMDAAC)为4∶4∶2、反应时间为6 h、反应p H值为7、反应温度为60℃。利用傅里叶红外光谱分析表明合成产物结构与设计结构一致。常温中压失水实验显示当降滤失剂加量为2%时,API滤失量为8.9 m L,表明合成产物具有较好的降失水性能。通过扫描电镜分析了滤饼的微观形貌,结果表明所合成降滤失剂能吸附于黏土表面,增加黏土颗粒的分散度,促使致密滤饼的形成,从而有效降低钻井液滤失量。     

低分子量聚合物降滤失剂的合成与研制

以丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,(NH4)2S2O8-Na HSO3为引发剂,采用自由基聚合方式,合成了一种低分子量聚合物降滤失剂。通过单因素实验法确定了合成降滤失剂的最佳条件:单体浓度为35%、引发剂浓度为8%、单体配比m(AA)∶m(AS)∶m(DMDAAC)为4∶4∶2、反应时间为6 h、反应p H值为7、反应温度为60℃。利用傅里叶红外光谱分析表明合成产物结构与设计结构一致。常温中压失水实验显示当降滤失剂加量为2%时,API滤失量为8.9 m L,表明合成产物具有较好的降失水性能。通过扫描电镜分析了滤饼的微观形貌,结果表明所合成降滤失剂能吸附于黏土表面,增加黏土颗粒的分散度,促使致密滤饼的形成,从而有效降低钻井液滤失量。     

抗温耐盐型钻井液降粘剂合成与性能评价

木质素磺酸钙、抗温耐盐型单体NS-1、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,硝酸铈铵作为引发剂,用水溶液聚合的方法合成出接枝改性木质素磺酸钙钻井液降粘剂。其最优合成条件为:NS-1∶AA∶AM=3∶2∶2,木质素磺酸钙的用量为单体总量的50%,引发剂的用量占反应单体总质量的0.6%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,单体的浓度为15%。当降粘剂的加量为1.5%,降粘率可达81.83%;在120℃的条件下,降粘率为61%;在Na Cl含量为10%的钻井液中,降粘率为60%;在Ca Cl2为1.5%的钻井液中,降粘率为62.86%。     

抗温耐盐型钻井液降粘剂合成与性能评价

木质素磺酸钙、抗温耐盐型单体NS-1、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,硝酸铈铵作为引发剂,用水溶液聚合的方法合成出接枝改性木质素磺酸钙钻井液降粘剂。其最优合成条件为:NS-1∶AA∶AM=3∶2∶2,木质素磺酸钙的用量为单体总量的50%,引发剂的用量占反应单体总质量的0.6%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,单体的浓度为15%。当降粘剂的加量为1.5%,降粘率可达81.83%;在120℃的条件下,降粘率为61%;在Na Cl含量为10%的钻井液中,降粘率为60%;在Ca Cl2为1.5%的钻井液中,降粘率为62.86%。     

四元共聚钻井液降滤失剂的合成与性能评价

采用丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(SAS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)与烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)制备了一种抗温耐盐AM-SAS-SSS-APEG四元共聚物用于钻井液降滤失剂。通过单因素法考察了单体配比、单体浓度、引发剂用量、反应温度等对合成降滤失剂性能的影响,确定了最佳合成条件为:单体质量比:m(AM)∶m(APEG)∶m(SSS)∶m(SAS)=6.5∶2.0∶0.5∶1.0,单体质量分数为20%,引发剂用量为单体总质量的0.2%,反应温度60℃。对该条件下制备的聚合物进行了红外光谱表征(FTIR);热重分析(TGA)表明,该聚合物具有较好的热稳定性;对不同条件下泥浆形成的滤饼进行了电镜扫描(SEM),对比滤饼形貌发现,加入降滤失剂后可形成薄而致密的泥饼。抗温耐盐实验结果表明,所合成的聚合物抗温能力较好(190℃),在盐水及复合盐水钻井液中均具有较好的降失水能力。     

成膜性纳米微乳液封堵剂的制备与评价

以苯乙烯(St)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酰胺(AM)为反应单体,偶氮二异丁腈为引发剂,采用反相微乳液聚合法,合成了成膜型纳米微乳液封堵剂。合成反应的最佳条件为:乳化剂复配比span80∶tween80=2∶1(质量比),反应单体配比为St∶MA∶AM=3∶1∶2(质量比),单体总浓度为25%,引发剂用量为2%,反应温度60℃,反应时间4 h。封堵剂的粒径中值为125.5 nm,满足对页岩微裂缝封堵的尺寸条件;热重分析表明,纳米封堵剂分解温度290℃左右,热稳定性好;在钻井液体系中加入3%的封堵剂,90℃热滚16 h后,粘度和切力变化不大,流变性较稳定,且其API滤失量仅为2 m L,FLHTHP(30 min)为6.0 m L,该纳米封堵剂性能优异,封堵效果好。     

聚氧乙烯基型降滤失剂SJ-1的合成与性能评价

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)与具有大分子侧链聚氧乙烯基(C2H4O)n的烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)三元共聚得到钻井液用降滤失剂SJ-1,并对其进行了性能评价。通过单因素实验优化得到最佳合成方案为:单体质量分数为15%,反应温度控制在60℃,引发剂质量分数为0.2%,n(AM)∶n(AMPS)∶n(APEG)=14∶5∶1。通过红外光谱表征可知,所合成的聚合物结构和预计的结构一致。性能评价表明,所合成的聚合物具有较好的抗温能力(200℃),在盐质量分数为30%的盐水泥浆中仍具有较好的降失水能力。     

钻井液用两性离子共聚物HTB的合成与性能研究

采用丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯磺酸钠(AS)、丙烯酰胺基三甲基丙基氯化铵(AMPTA)共聚合成了一种钻井液处理剂。研究了pH值、引发剂、单体浓度、聚合温度对钻井液性能的影响，最后得出了优化配方。在此基础上合成的两性离子共聚物不仅具有很好的降失水效果和抗温抗盐性，而且有较强的抑制页岩水化膨胀能力。     

一种新型阻垢剂的合成及反应条件的确定

以水为溶剂,过硫酸钠为引发剂,以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体合成了一种三元共聚物阻垢剂。研究了单体配比、引发剂用量、反应时间、温度对聚合物反应及阻垢率的影响。由正交试验确定反应最佳条件为:单体配比(MA∶AA∶AM)=1∶0.5∶0.3,温度为80℃,反应时间为3 h,引发剂加量(占单体总质量)为14%。     

两性离子钻井液成膜封堵剂的研制及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(AS)和三乙基烯丙基氯化铵(TEAC)为原料,制备了一种两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC。复配AM/AS/TEAC和超细碳酸钙(1 250目),得一种针对低渗透油气储层的新型成膜封堵剂QP-8。两性离子三元共聚物AM/AS/TEAC的最佳聚合条件为:单体配比AM∶AS∶TEAC=83∶12∶5,p H为7,反应温度50℃,单体总浓度18%,引发剂用量(Na2S2O8∶Na HSO3=1∶1,摩尔比)为0.4%,反应时间为4 h。以自制可视中压砂管为评价装置,以砂床侵入深度和API滤失量为评价指标,得出AM/AS/TEAC与超细碳酸钙的最佳配比为0.2∶1。评价结果表明QP-8封堵性要好于一些油田已经有所应用的成膜封堵剂。     

NaHm/AMPS/AM/AA接枝共聚物降滤失剂的合成

文章以腐殖酸为原料制得可溶性腐植酸钠,再以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸和腐植酸钠为单体,采用过硫酸钾为引发剂,用水溶液聚合法合成了抗高温降滤失剂,通过设计正交试验得到最佳反应条件:m(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸)∶m(腐植酸钠)=3∶2∶1∶4,引发剂所占反应物的质量分数为0.7%,反应温度为65℃,pH=7,通过钻井液流变性能及滤失性测试,结果表明合成的降滤失剂有较好的提粘切作用、较好的高温(200℃)降滤失性能、抗盐至饱和。     

抗钙钻井液降滤失剂P(AMPS-DEAM)聚合物的合成

采用氧化-还原引发体系,以N,N-二乙基丙烯酰胺和2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸为原料,合成了P(AMPS-DEAM)共聚物抗高温抗钙钻井液降滤失剂。通过正交实验优化了配方及合成条件:m(DEAM):m(AMPS)=0.9:1、反应温度40℃、单体质量分数25%、引发剂用量0.22%,用红外光谱对聚合物的结构进行了表征,初步评价了共聚物的钻井液性能。结果表明,P(AMPS-DEAM)共聚物热稳定性好,作为钻井液处理剂,在淡水、盐水、饱和盐水和CaCl_2钻井液中均具有较好的降滤失作用。经过180℃超高温老化后仍能较好地控制钻井液的滤失量,体现出了良好的抗温、抗盐和抗钙性能。     

水基钻井液降粘剂JNG-1的合成与性能评价

以苯乙烯磺酸钠（SSS）、丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）为原料,合成了SSS/AM/AA共聚物降粘剂,并对其在泥浆中的降粘性能进行了评价。最佳合成方案为：n（苯乙烯磺酸钠）∶n（AM）∶n（AA）=2∶1∶4,单体质量为15%,反应温度80℃,反应时间3 h,引发剂用量为2%。在此条件下,合成的聚合物降粘剂结构和预计的结构一致,具有较好的抗温能力,在盐浓度为30%的盐水泥浆中,降粘率为62.71%。     

Synthesis and application of 2‐acrylamido‐2‐methyl propane sulfonic acid/acrylamide/N,N‐dimethyl acrylamide/maleic anhydride as a fluid loss control additive in oil well cementing

Using 2‐acrylamido‐2‐methyl propane sulfonic acid (AMPS), acrylamide (AM), N,N‐dimethyl acrylamide (NNDMA), and maleic anhydride (MA), a new dispersive type fluid loss control additive (FLCA) AMPS/AM/NNDMA/MA (PANM) was synthesized by free radical aqueous solution copolymerization, and the new FLCA could be used without dispersant existing in the cement. The optimal PANM (OPANM) was obtained under the optimum reaction conditions: mole ratio of AMPS/AM/NNDMA/MA = 4/2.5/2.5/1, monomer concentration = 32.5%, amount of (by weight of monomer) ammonium persulfate/sodium bisulfate = 1.0%, pH value = 4, and temperature = 40°C. The synthesized copolymer OPANM was identified by FTIR analysis. The evaluation results show the OPANM has excellent dispersing power, fluid loss control ability, thermal resistant, and salt tolerant ability. The OPANM was even stable when the temperature was below 300°C proved by TG analysis. The thickening time of the slurry containing the synthesized additive reduces as the temperature increases. The copolymer OPANM is expected to be an excellent FLCA. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

MA/SAS/AMPS共聚物耐高温钻井液降粘剂的研制

合成了耐240℃高温的水基钻井液降粘剂马来酸酐/丙烯磺酸钠/2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(MA/SAS/AMPS)三元共聚物。优选反应条件为:水溶液聚合,n(MA)∶n(SAS)∶n(AMPS)=5∶4∶4,引发剂w(过硫酸铵)=3.0%,w(单体)=45%,共聚反应温度为85℃,反应时间为4h,得到MA/SAS/AMPS共聚物。室内实验证明,加入0.5%该共聚物使淡水基浆在常温下表观粘度由45mPa·s降至30mPa·s,降粘率为80.2%,加入0.5%使淡水基浆在240℃老化16h后的表观粘度由50mPa·s降至34mPa·s,降粘率为65%。     

羧甲基淀粉接枝共聚物降失水剂研究

以玉米淀粉为原料,对其进行碱化及醚化,将醚化中间体与AM、AA、DMDAAC进行接枝共聚.玉米淀粉羧甲基化的最佳合成条件为：40℃碱化1h,水∶淀粉=1∶1（质量比）,NaOH∶ClCH2 COOH=2.25∶1（摩尔比）,以及醚化时间为3h、温度51℃.CMS与烯类单体接枝共聚的最佳合成条件为：硝酸铈铵∶过硫酸钾=1∶1（质量比）,反应温度55℃,时间4h.接枝共聚产品的降滤失性能有所差异,当各自降滤失性能发挥至极佳时,产品的最佳合成配方也不尽相同.     

新型三元聚合物阻垢剂的合成及性能评价

在水溶液中,以过硫酸钾为引发剂,马来酸酐(MA)、丙烯酸甲酯(MAC)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为反应单体,合成无磷聚合物(MA/MAC/SMAS)。探讨了阻垢剂投加量、阻垢实验温度对聚合物阻垢率的影响,在静态试验条件下评价了其对氧化铁的分散性能,用正交实验法确定了最佳合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酸甲酯)∶n(甲基丙烯磺酸钠)=1.5∶0.5∶0.1,引发剂用量为单体的10%(wt),反应温度为80℃,反应时间为3 h。结果表明:引发剂用量是影响聚合物阻垢率的主要因素,该聚合物具有良好的阻垢分散性,阻垢率高达90.1%,     

醚型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究

烯丙基聚氧乙烯醚、顺酐、丙烯酸、丙烯酰胺为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,通过自由基溶液聚合制得四元醚型聚羧酸减水剂。实验表明,最佳工艺条件为n（APEG）：n（MA）：n（AM）：nn（AA）=1：2：1：1．5,引发剂用量为4％．该减水剂在折固掺量为0．14％,水灰比为0129时,水泥的净浆流动度达到336mm,1h后为308mm。放置数月后减水剂稳定性不变。对不同厂家的四种水泥进行了净浆流动度试验,水泥适应性不佳但可调整掺量得到合适流动度。通过FTIR分析,表明MA、AM、AA均接入主链中,APEG接在AM上形成侧链。并依此得出了自制减水剂的分子式。     

盐析法提取聚季铵盐-7中残余丙烯酰胺的研究

采用硫酸钠将聚季铵盐-7高聚物析出,然后用甲醇／异丙醇对其中的残留单体丙烯酰胺（AM）进行提取,同时用高效液相色谱对提取液中的丙烯酰胺进行测定,得到了最佳提取方案：V（甲醇）：V（异丙醇）：1：1,搅拌提取时间60min;最佳色谱条件为：流动相V（甲醇）：V（水）=4：96,流速1．0mL／min;在最佳条件下测试回收率在97．37％～99．68％范围内,相对标准偏差为2．96％。     

PDA的制备及在垃圾渗沥水处理中的应用

研究了二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺在氧化还原引发体系下合成了阳离子型有机高分子聚合物PDA,试验考察了DMDAAC与AM配比、引发剂体系、引发剂用量、反应温度、反应pH对聚合物PDA的特性粘数影响。以单因素试验确定最优操作方案：m（DMDAAC）：m（AM）=1：4;引发剂为（NH4）2S2O8-NaHSO3,用量为...