油气田刺激响应性材料应用现状及前景展望

油田化学品在钻井完井、压裂酸化、调剖堵水、乳化降黏、油水分离等环节发挥关键作用,但低渗透、高温、高盐、极端pH及使用过程中温度、pH变化等苛刻油气藏环境,给应用于油田化学品的聚合物和表面活性剂的研发带来了严峻的挑战。引入磺酸基等抗温抗盐基团或增大驱油剂相对分子质量等传统方式已难以满足油田需求。该文介绍了温度敏感、pH敏感、磁响应、CO2敏感、盐度敏感等响应环境变化的刺激响应材料的原理、性能和潜在的应用,最后展望了刺激响应性材料在油气开采中的发展前景。     

环境敏感水凝胶的研究进展

评述了温敏水凝胶、pH敏感水凝胶的环境敏感特性并探讨了环境敏感的机理.按其在环境中的不同表现,温敏凝胶可分为热胀型和热缩型,pH敏感水凝胶可分为阴离子型、阳离子型和两性型.介绍了光敏感水凝胶、电敏感水凝胶、磁响应水凝胶微球的环境敏感原因和应用研究现状.指出含有多种环境敏感特性的复合凝胶在近年来得到越来越多的关注,在凝胶材料性能的改善上还有大量工作要做.     

温度、pH敏感水凝胶的研究进展

概述了温度、p H敏感水凝胶的种类及作用机理,介绍了温度/p H双重敏感水凝胶的几种制备方法,并对其在药物控制释放、污水处理、酶的固载等方面的应用做了概述,最后简要说明了该水凝胶存在的问题及其发展前景。     

储层岩石渗透率应力敏感滞后效应研究

从渗透率应力敏感曲线的升压、降压过程可以看出,在岩心恢复压力即减小净覆压的过程中,其渗透率不能完全恢复到最初的水平,我们把这个现象叫做渗透率的应力敏感滞后效应。本文研究了储层岩石渗透率应力敏感滞后效应,并定义了储层岩石渗透率不可逆损害率,从另一个角度评价了储层岩石渗透率的不可逆损害程度。     

pH、温度敏感型智能水凝胶的研究进展

概述了pH、温度敏智能水凝胶的种类及其作用机理,重点论述其在水处理、分离萃取、药物缓释等领域中的应用,指出了此类智能水凝胶目前存在的问题、解决办法及未来的发展方向。     

环境敏感型材料在油气钻采中的研究进展

敏感型材料是指能感应外部条件并做出响应的材料,具备感知、驱动、控制功能,是当今研究热点。其中环境敏感型材料敏感度高、响应性显著、自调节能力突出,因此在油气钻采中有着广泛应用。环境敏感型材料可有效改善钻井液流变性、增强堵漏能力、提高采收率以及酸化增黏效果明显。本文综述了pH敏感材料、CO₂敏感材料、磁敏感材料、温敏材料、盐敏材料及压敏材料研究现状,并对上述材料从应用场合、合成方法、性能特性等方面进行分析,对环境敏感型材料今后在油气钻采中的应用作出展望,同时指出部分环境敏感型材料存在响应范围小、不易降解、稳定性差、储层保护能力偏弱的问题,建议未来环境敏感型材料应开发更好的纳米粒子、高分子聚合物、功能单体来推动其在油气钻采中的进一步发展。     

温度/pH敏感型壳聚糖水凝胶的制备及其性能

以天然可降解高分子壳聚糖为载体,选择温度敏感单体N-异丙基丙烯酰胺以及pH敏感单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,以偶氮二异丁腈为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基接枝共聚反应制备壳聚糖水凝胶。通过红外(IR)、扫描电镜(SEM)对其结构及形貌进行了表征,并探讨了影响水凝胶溶胀率的因素。结果表明,当单体配比NIPAM∶AMPS为6∶4、引发剂用量为单体总质量4%、交联剂用量为单体总质量的4%、反应温度为45℃形成的水凝胶在水中溶胀率可达95%左右。该水凝胶具有一定的温度和pH敏感性,预计在药物控释、组织工程、抗凝血材料等领域拥有广阔的应用前景。     

温度和pH响应型水凝胶的制备及性能研究

采用双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺和丙烯酸为原料,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,2-酮戊二酸为光引发剂,采用光引发聚合方法制备了具有温度和pH响应型水凝胶。研究了水凝胶在不同温度和pH条件下的溶胀性能。结果表明,随着温度的升高,水凝胶的溶胀率降低,随着pH的增加,水凝胶的溶胀率增加,表现出明显的温度、pH双重响应性。     

改性凝胶的制备及溶胀性能研究

温敏性材料N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）作为新型智能材料,在化学药物分离方面的应用是研究者关注的焦点。手性单体N-（L-1-乙氧甲酰基-2-苯基）丙烯酰胺（AAc-L-PheEt）与NIPA聚合制备手性共聚水凝胶后水解,得到P（NIPA-co-AAc-L-Phe）凝胶。研究改性后的手性凝胶发现：手性凝胶不仅有良好的温度敏感性,同时具备pH敏感型性能。     

pH及温度双重敏感性MCM-41/P(AA-co-NIPAAm)的制备和释药性能

通过微波辅助水热法制备了介孔分子筛 MCM-41,并将其与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酸(AA)原位聚合生成了一种新型的pH及温度双重敏感型复合材料MCM-41/P(AA-co-NIPAAm),用XRD、N₂吸附-脱附、FT-IR、TGA对所得材料进行表征,结果表明合成了一种新型的复合材料。以氢氯噻嗪为模型药物进行载药性能测试并考察了此释药系统在不同pH及温度环境中的敏感释药行为。结果显示：MCM-41/P(AA-co-NIPAAm)复合材料的载药量达45.8%,并且通过改变环境体系的pH及温度可以有效控制药物的释放。复合材料在肠道靶向给药方面有一定的应用潜力。     

裂缝性低渗透气藏的应力敏感性室内研究

裂缝性低渗透油气藏在开发过程中存在明显的应力敏感现象,本文中采用变围压的室内试验方法对裂缝性低渗岩石的孔隙度、渗透率进行了实验和分析,以研究在裂缝性低渗气藏中岩石孔隙度、渗透率与有效应力之间的关系。实验结果表明:岩石的孔隙度和渗透率随有效应力的增加而呈规律性减小,并且发生了不可逆的应力损害。岩石表现出极强的应力敏感性。     

pH/温度双重敏感微凝胶的制备与药物缓释模拟

通过沉淀聚合法制备了具有pH/温度双重敏感且形态较规则的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)(P(NIPAAm-co-AAc)微凝胶,考察了交联剂的用量对微凝胶形态的影响。相关测试发现:P(NIPAAm-co-AAc)微凝胶的临界相转变温度(LCST)的大小与丙烯酸(AAc)的用量有关。AAc含量的增大使微凝胶的LCST增大。不含AAc的PNIPAAm,微凝胶溶液的pH敏感性很微弱。在碱性条件下,AAc含量过多的微凝胶溶液已基本丧失温敏性。遴选出合适配方并在模拟人体体温(37℃)和胃肠液pH值(pH值7)的条件下进行了药物(阿司匹林)缓释实验,发现以该微凝胶为药物载体,能更好地达到药物长期有效释放的目的。     

复合型导电高分子材料的液体敏感行为研究进展

综述了复合型导电高分子材料(CPCs)在有机溶剂中的液体敏感响应行为特性和CPCs液体敏感行为的影响因素。基于上述响应特性和影响因素,概括了CPCs液体敏感响应行为的发生机制。对CPCs液体敏感器件在化工、炼油、食品、船舶、环境等领域的应用进行了总结和展望。     

电缆射孔用雷管技术探讨

本文对油气井射孔用电雷管的基础结构、使用功能及雷管的敏感度进行介绍,提高电缆射孔作业使用者对该类产品的理解和认知,有助于确定可能发生的各种故障。