环氧氯丙烷-二乙醇胺共聚物合成研究

以环氧氯丙烷和二乙醇胺为原料,采用水溶液聚合法合成了季铵盐型阳离子聚合物,考察了反应温度、反应时间、环氧氯丙烷与二乙醇胺的摩尔比、溶剂用量对产物特性粘数和阳离子度的影响.确定优化的反应条件为:反应温度60℃、反应时间6 h、环氧氯丙烷与二乙醇胺摩尔比1:1、溶剂用量30%.在此条件下所得季铵盐阳离子聚合物阳离子度为45.3%,特性粘数为2.64 dL·g-1;红外表征证明,聚合物结构中含有伯醇、仲醇以及季铵盐基团,在其最佳质量分数为3.0%时的防膨率为84.3%.     

Gemini季铵盐粘土稳定剂的合成及其防膨性能评价

采用环氧氯丙烷和三甲胺为原料合成了粘土稳定剂Gemini季铵盐,探讨了合成条件并测试了其防膨性能.确定Gemini季铵盐的最佳合成条件如下:反应温度为96℃,反应时间为8 h,n(三甲胺):n(三甲胺盐酸盐):n(环氧氯丙烷)为1.2:1:1,反应溶剂选用醇-水混合溶剂,溶剂占反应体系总质量的35%.此时所得产物收率为86.5%.该Gemini阳离子表面活性剂防止粘土膨胀性能良好,防膨率达到88.7%.     

交联型季铵盐粘土稳定剂的合成与复配性能研究

以环氧氯丙烷和二甲胺为主要原料,辅以交联剂二乙烯三胺合成了一种交联型季铵盐阳离子粘土稳定剂PED,讨论了反应温度、单体配比、引发剂加量以及交联剂加量等条件对产物防膨率的影响,得出了最佳合成方案:聚合反应温度40℃,单体物质的量比1:1,引发剂占单体总量0.20%,交联剂二乙烯三胺占单体总量0.50%。测试了优化合成产物PED与无机粘土稳定剂氯化铵复配后的防膨性能,当PED与氯化铵按质量比为1:3复配时防膨率可达95.83%,经过10次以上冲洗后膨胀率为13.2%。     

小分子聚胺粘土稳定剂EM的合成及评价

以环氧氯丙烷和甲胺为原料合成了小分子聚胺粘土稳定剂EM,用离心法评价了EM的防膨性能。结果表明,当反应时间为6 h、反应温度为60℃、原料摩尔比为1.0∶1时,环氧氯丙烷转化率达到90%。当EM质量浓度为1.0%～2.0%时,防膨率达到72%～86%,能实现有效防膨;当EM质量浓度超过1.5%时,经清水浸渍24 h后,防膨率与原始防膨率相近,而无机盐粘土防膨剂的防膨率衰减到0,表明EM有优异的持久防膨性能;1.0%EM与0.5%NH4Cl复配,防膨率可达91%。     

多阳离子季铵盐防膨剂的合成及性能研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与对苯二胺为原料,合成多阳离子季铵盐防膨剂PCQAB.最佳合成条件为:n(3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵):n(对苯二胺)=6:1,反应温度80℃,反应时间7 h.采用离心法和X射线衍射法确定了PCQAB防膨剂的最佳使用浓度为4 g/L,对钠蒙脱石的防膨率高达94.5％,钙蒙脱石的防膨率...     

一种季铵盐型阳离子粘土稳定剂PTE的合成及性能

由四乙烯五胺和环氧氯丙烷合成季铵盐阳离子粘土稳定剂PTE的最佳合成条件:四乙烯五胺和环氧氯丙烷的摩尔比1∶5,四乙烯五胺质量浓度40%,反应温度70℃,反应时间5 h。抗膨胀率高达91.03%,具有良好的稳定粘土的效果。与质量比1∶1的KCl∶NH4Cl无机盐有很好的复配效果,当PTE与无机盐质量比为1∶3,加量1.0%时,防膨率达95.35%。在90℃下PTE仍然具有良好的粘土防膨性,耐温性好,耐pH为2～12的酸碱性,加量为1.0%时,耐水洗性强,抗洗率达到93.1%,泥岩损失率为15.3%。具有良好的防止粘土膨胀、分散、抗冲刷性能。     

新型双季铵盐型缩膨剂的合成与性能评价

以聚醚胺(PEA)、碳酸二甲酯(DMC)为原料,通过季铵化反应合成双季铵盐型缩膨剂,采用FTIR和¹H NMR进行性能表征,确认其分子结构。分析了反应温度、反应时间、单体质量分数、单体配比等因素对缩膨率的影响。结果表明,合成双季铵盐型缩膨剂的最佳工艺条件:以99%碳酸二甲酯和聚醚胺D-230为反应单体,反应温度85℃,反应时间3 h,n(PEA)∶n(DMC)=1∶3。该产品缩膨效果优异,当产物用量为1%时,缩膨率可达34.25%,兼具较好的耐高温性能,在矿场应用中可有效降低粘土矿物遇水膨胀、运移给储层造成的伤害,提升油气开发效果,具有重要的经济和社会效益。     

一种季铵盐型阳离子粘土稳定剂PTE的合成及性能

由四乙烯五胺和环氧氯丙烷合成季铵盐阳离子粘土稳定剂PTE的最佳合成条件:四乙烯五胺和环氧氯丙烷的摩尔比1∶5,四乙烯五胺质量浓度40%,反应温度70℃,反应时间5 h。抗膨胀率高达91.03%,具有良好的稳定粘土的效果。与质量比1∶1的KCl∶NH4Cl无机盐有很好的复配效果,当PTE与无机盐质量比为1∶3,加量1.0%时,防膨率达95.35%。在90℃下PTE仍然具有良好的粘土防膨性,耐温性好,耐pH为2～12的酸碱性,加量为1.0%时,耐水洗性强,抗洗率达到93.1%,泥岩损失率为15.3%。具有良好的防止粘土膨胀、分散、抗冲刷性能。     

树枝型油溶性稠油降粘剂的研制

以二乙醇胺、环氧氯丙烷及十八酰氯为单体合成了一种枝型油溶性稠油降粘剂,并通过红外表征其结构。得到了该降粘剂的最佳合成条件如下:n(二乙醇胺)∶n(环氧氯丙烷)∶n(十八酰氯)=1∶3∶1,第1阶段二乙醇胺与环氧氯丙烷的反应温度为80℃,反应时间40 min,促进剂的加量0.8%(占二乙醇胺和环氧氯丙烷总质量百分数);第2阶段用十八酰氯接枝的反应温度80℃,反应时间为6 h。考察了不同温度、不同加量下降粘剂对原油的降粘率,在60℃的条件下,当加量为750 mg/L时,原油的降粘率最高可达43.06%,表现出明显的降粘效果。     

树枝型油溶性稠油降粘剂的研制

以二乙醇胺、环氧氯丙烷及十八酰氯为单体合成了一种枝型油溶性稠油降粘剂,并通过红外表征其结构。得到了该降粘剂的最佳合成条件如下:n(二乙醇胺)∶n(环氧氯丙烷)∶n(十八酰氯)=1∶3∶1,第1阶段二乙醇胺与环氧氯丙烷的反应温度为80℃,反应时间40 min,促进剂的加量0.8%(占二乙醇胺和环氧氯丙烷总质量百分数);第2阶段用十八酰氯接枝的反应温度80℃,反应时间为6 h。考察了不同温度、不同加量下降粘剂对原油的降粘率,在60℃的条件下,当加量为750 mg/L时,原油的降粘率最高可达43.06%,表现出明显的降粘效果。     

绿色双酯链季铵盐蒙脱石插层剂的合成及生物降解性

合成了一种绿色多链季铵盐蒙脱石插层剂:N-甲基-N-乙基-N,N'-双软脂酸乙酯氯化铵(MEH),代替目前国内广泛使用的、难以降解的季铵盐蒙脱石插层剂:十八烷基二甲基氯化铵(D1821)。利用N-甲基-N,N'-二乙醇胺和软脂酸的酯化反应合成软脂酸双酯二乙醇胺,再利用氯乙烷季铵化合成了目的物MEH,研究了MEH的最佳合成条件参数,并采用活性污泥法检测了MEH的生物降解性。结果显示酯化反应的最佳工艺参数为:软脂酸:二乙醇胺的投料比为2.5∶1、温度为160℃、反应时间为4.5 h,在此条件下双酯含量达到70%以上。季铵化的最佳条件为:氯乙醇与酯化产物的投料比为1.2∶1、温度为80℃、反应时间为4 h,在此条件下季铵化率达到90%以上。一周以后MEH的生物降解率可达到90%以上,而D1821在同条件下的降解率仅为5%。MEH合成成功,生物降解率远远高于D1821,理论上完全可以代替D1821。     

压裂液用高效胺类复合型防膨剂的性能研究

根据压裂液行业标准对多羟基胺类复合型防膨剂进行室内性能评价,为其现场应用奠定基础。结果表明,复合型防膨剂在加量为0.5%时,防膨率高达82%;耐温抗剪切性能、热稳定性能均较好,对压裂液破胶性影响小,与压裂液配伍性良好,对岩心水敏性伤害小。     

压裂液用高效胺类复合型防膨剂的性能研究

根据压裂液行业标准对多羟基胺类复合型防膨剂进行室内性能评价,为其现场应用奠定基础。结果表明,复合型防膨剂在加量为0.5%时,防膨率高达82%;耐温抗剪切性能、热稳定性能均较好,对压裂液破胶性影响小,与压裂液配伍性良好,对岩心水敏性伤害小。     

一种阳离子聚合物型粘土稳定剂的制备及评价

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,过硫酸铵(APS)作为引发剂,通过缓慢滴加引发剂使其水溶液聚合的方法合成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC),利用红外、核磁等表征方法确定产物结构。结果表明,合成PDMC的最佳条件为:反应温度78℃,反应时间6 h,APS占DMC质量的1.86%,DMC的质量浓度为21%,此时产物表观粘度为30.1 mPa·s,该粘土稳定剂防膨效果优良。用量为1%时防膨率为92.32%,经过3次水洗后,其耐水洗率仍然能够达到80%以上。该粘土稳定剂可在较宽的温度范围内使用,90℃下能保持良好的防膨效果,耐温性能好。PDMC与KCl按质量比1∶1的比例进行复配,用量为1%时防膨率为95.52%,有效防止了粘土水化膨胀和分散运移。     

一种阳离子聚合物型粘土稳定剂的制备及评价

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,过硫酸铵(APS)作为引发剂,通过缓慢滴加引发剂使其水溶液聚合的方法合成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC),利用红外、核磁等表征方法确定产物结构。结果表明,合成PDMC的最佳条件为:反应温度78℃,反应时间6 h,APS占DMC质量的1.86%,DMC的质量浓度为21%,此时产物表观粘度为30.1 mPa·s,该粘土稳定剂防膨效果优良。用量为1%时防膨率为92.32%,经过3次水洗后,其耐水洗率仍然能够达到80%以上。该粘土稳定剂可在较宽的温度范围内使用,90℃下能保持良好的防膨效果,耐温性能好。PDMC与KCl按质量比1∶1的比例进行复配,用量为1%时防膨率为95.52%,有效防止了粘土水化膨胀和分散运移。     

聚环氧氯丙烷-二甲胺粘土稳定剂合成及其防膨性能评价

文章采用环氧氯丙烷和二甲胺为原料,采用交联聚合法进行聚合,合成了聚环氧氯丙烷-二甲胺粘土稳定剂,探讨了合成条件并评价了粘土稳定剂的防膨性能。确定聚环氧氯丙烷-二甲胺的最佳合成条件为:反应温度70℃,反应时间5h以上,n(环氧氯丙烷):n(二甲胺)=1.5:1,n(乙二胺):n(环氧氯丙烷+二甲胺)=3%。该粘土稳定剂防止粘土膨胀性能良好,防膨率达到90.3%。     

一种阳离子型聚合物防膨剂的制备与性能研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)为原料,采用水溶液聚合法制备出一种阳离子型防膨剂PMAD,通过FTIR进行表征,并对其粘均分子量进行测试;由防膨测试、耐温测试、耐水洗测试、耐盐测试及其与无机盐复配实验,对PMAD的相关性能进行研究。结果表明,PMAD具有较好的防膨性能、耐温性能、耐水洗性能和耐盐性能。当PMAD使用浓度为0.8%时,其防膨率可达87.12%,温度为100℃时防膨率超过80%,矿化度为200 g/L时,防膨率大于90%,三次水洗后,防膨率保持在80%以上。将PMAD分别与KCl、NH₄Cl进行复配,在使用浓度为1%时,体系的防膨率均大于90%,表明PMAD具有优异的抑制粘土膨胀的作用。     

小阳离子黏土稳定剂的制备与评价

黏土稳定剂对于水基压裂液性能有着重要的影响,常用黏土稳定剂有无机盐、阳离子表面活性剂、有机聚合物等,小阳离子型黏土稳定剂已成为近年来黏土稳定剂的开发方向。本文以环氧氯丙烷、二甲胺为主要原料,在四口烧瓶中通过加热、搅拌等制备了一种小阳离子型黏土稳定剂。开展了反应温度、环氧氯丙烷/二甲胺比例及反应时间对合成产物转化率影响规律的实验研究。实验结果表明,当反应时间为5h、反应温度为58℃、环氧氯丙烷：二甲胺单体摩尔比为1∶1.3时,反应效果较佳,转化率为92.8%。防膨实验结果表明,当小阳离子黏土稳定剂用量为2%时,防膨率为93.3%;当0.5%小阳离子黏土稳定剂与0.75%氯化铵复配时,防膨率为94.1%,防膨效果较好。     

Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以十二烷基二甲基叔胺和1,3-二氯丙烷为主要原料合成了一种Gemini季铵盐阳离子表面活性剂。通过红外光谱对其进行了定性分析,并测定了其熔点、临界胶束浓度(CMC)、发泡性、稳泡性以及防膨性能。结果表明,该Gemini季铵盐阳离子表面活性剂具有较高的表面活性,熔点为190℃,CMC为9.68×10-4mol.L-1,发泡与稳泡性能良好,防膨率达85.3%。     

聚醚季铵盐(PECH-NNDMA)的合成与表征

以聚环氧氯丙烷为原料,用N,N-二甲基苯胺作季铵化试剂,合成了一种新型聚醚季铵盐(PECH-NNDMA)。考察了反应时间、反应温度和反应物配比对聚环氧氯丙烷接枝率的影响;用红外光谱和元素分析仪对聚醚季铵盐结构进行了表征。较佳工艺条件为:反应时间7h,反应温度70℃,n(PECH):n(NNDMA)为1:5。