新型三元共聚物降失水剂的合成与性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和一种含磺酸基的单体为反应单体,过硫酸铵/亚硫酸氢钠氧化-还原体系为引发剂,采用乳液聚合法合成了一种三元共聚物;采用FTIR和GPC等手段对三元共聚物进行了结构表征并采用TG方法分析了它的热稳定性;以三元共聚物为降失水剂,考察了其对钻井液降失水能力的影响。表征及分析结果显示,三元共聚物中含有AA、AM、含磺酸基的3种单体的结构单元,热分解温度高达266℃,数均相对分子质量为60 000,重均相对分子质量为150 000,相对分子质量分布为2.5。实验结果表明,该降失水剂能显著提高钻井液的降失水性能和抗盐性能,与饱和盐水基浆相比,含8%(w)三元共聚物的饱和盐水钻井液的失水量降低了9.6倍。     

驱油用磺酸盐型共聚物的合成及其耐温抗盐性能

以烯丙基联苯醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)与丙烯酸(AA)为单体,采用溶液聚合法合成了共聚物,对其磺化改性,制备得到磺酸盐型共聚物,并用IR进行了表征。磺化改性的适宜条件:Vs/Vf为2∶1,磺化时间约72h。磺酸盐型聚合物耐温抗盐性能研究表明,ABE用量为0.4%左右,磺化聚合物具有较好的耐Ca2+性和耐温性。     

一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。     

N,N-二甲基丙烯酰胺对AMPS类降失水剂性能影响研究

本文在2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/丙烯酸(AMPS/AM/AA)三元共聚物类油井水泥降失水剂中引入单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),考察了DMAA对降失水剂相对分子质量、降失水性能、稠化时间、分散性能、耐温性能的影响,结果表明在AMPS/AM/AA三元共聚物中引入不同比例的DMAA后,随着DMAA比例的提高,共聚物的聚合度降低、控制失水性能减弱;水泥浆在80℃~100℃"倒挂"现象缓解,130℃~150℃"倒挂"现象加剧;降失水剂的分散效果降低;水泥浆在高温条件下的稳定性提高。     

AM/AMPS/C18DMAAC三元共聚物的合成及溶液性质研究

合成了十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC),以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和C18DMAAC为原料,合成AM／AMPS／C18DMAAC三元共聚物,对共聚物的溶液性质进行了评价。结果表明,AM／AMPS／C18DMAAC三元共聚物具有较好的抗盐、抗温及抗剪切性,其性能均优于聚丙烯酰胺。     

β-环糊精交联聚合物对铜、铅和锌的吸附性能

β-环糊精经微波法酰化制得丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA),再与烯丙基-联苯基醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙酰胺共聚合成β-CD交联聚合物AM/ABE/β-CD-AA,分别采用FTIR和TG技术对其结构和热稳定性进行了表征。以该聚合物为吸附剂,考察了金属离子溶液初始质量浓度、吸附温度及体系pH等条件对Cu2+,Pb2+,Zn2+吸附性能的影响。实验结果表明,AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的静态吸附量不同,其中,对Zn2+的吸附性能较为突出:在35℃、Zn2+初始质量浓度200mg/L、体系pH=3～4时,最大静态吸附量达50.1mg/g;AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

抗盐抗温降滤失剂AMPS/AM/MAM三元共聚物的合成与性能评价

以 2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸 (AMPS)、丙烯酰胺 (AM)、甲基丙烯酰胺 (MAM )为原料 ,合成了AMPS/AM/MAM三元共聚物降滤失剂 ,并评价了其性能。通过正交试验 ,确定AMPS/AM/MAM三元共聚物的最佳合成条件为 :反应温度 60℃ ,引发剂用量 0 .1% ,反应时间 6h ,单体质量比m(AMPS)∶m(AM)∶m(MAM) =40∶5 0∶10。     

抗高温抑制型钻井液降滤失剂的合成与评价

采用氧化还原引发体系,合成了丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯氰(AN)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)五元共聚物钻井液降滤失剂。通过单因素实验研究了共聚反应条件与其降滤失性能的关系。分别针对淡水、盐水、复合盐水、饱和盐水泥浆评价了共聚物的降滤失性能及其抗温性能,还针对此降滤失剂对于页岩的抑制性能研究。结果表明,1.0%的合成的五元共聚物降滤失剂可使淡水基浆中的滤失量达到7.2 mL/30 min,抗温性能良好,在淡水基浆中加入1.0%的降滤失剂180℃热滚老化16 h后的滤失量为10.6 mL/30 min。该五元共聚物的抑制性较好,1.0%的降滤失剂120℃热滚老化16 h后的页岩的一次回收率为79.4%,具有较强的抑制包被性。     

耐温抗盐聚合物PAMA的表征及溶液性能研究

合成了新型单体4-烯丙基庚烷基苯酚(AHP),然后以丙烯酰胺(AM)为主要原料、引入单体AHP,同时引入适量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),采用水溶液自由基胶束聚合法合成了疏水缔合AM-AMPS-AHP三元共聚物(PAMA)。利用1H-NMR和FT-IR分别对AHP和PAMA进行表征。考察AHP加入量、聚合物浓度、NaCl浓度和温度对共聚物溶液黏度的影响。结果表明,引入AHP单体使共聚物具有优良的增黏和抗盐能力,含AHP(摩尔分数为1.0%)、质量浓度为1 500mg/L的PAMA溶液在53℃、20 000mg/L NaCl盐水中的黏度达到178.6mPa·s,在90℃、7 000mg/L NaCl盐水中的黏度达到110.8mPa·s,显示出良好的耐温、抗盐性能。     

AM/AA/AMPS/NPAB四元共聚物驱油剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和1-烯丙氧基-4-壬基苯(NPAB)为单体,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发体系,制备了一种新型水溶性共聚物,并对该共聚物进行了红外和扫描电镜表征。适宜的共聚条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(AMPS)∶m(NPAB)=6∶4∶0.3∶0.02、pH=7、w(引发剂)=0.29%、单体总浓度20%、温度40℃。研究表明:2g/L的共聚物溶液表观黏度高达716.3mPa·s;在120℃时,共聚物溶液黏度保留率达到35.71%;MgCl2和CaCl2含量为2g/L时,共聚物溶液黏度保留率高达125.3和126.3mPa·s。该共聚物溶液可提高模拟原油的采收率。     

抗高温超分子降滤失剂的合成及性能评价

针对深井、超深井高温钻井过程中钻井液处理剂耐温能力不足、滤失造壁性能差等问题,以超分子聚合物的聚合理论为基础,以AMPS、AM与N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）为单体,合成了一种三元共聚物降滤失剂。通过优化实验确定了最佳合成条件:单体物质的量比AM︰AMPS︰NVP=6︰3︰1,引发剂含量为0.2%,单体总含量为15%,反应温度为50℃,反应时间为4 h。采用红外、热重、TEM对合成产物进行了结构分析,结果表明合成的超分子降滤失剂是由具有特殊功能基团的单体通过自由基聚合而成的,侧链的功能基团通过氢键、亲疏水性、离子键等协同作用形成空间的有序网络结构。这种非共价键的网络结构外界条件变化时,能够迅速改变结构以适应外界条件的变化。此外,分子间强的分子间作用力使超分子降滤失剂具有快速适应环境变化的能力,表现出好的抗温、抗盐和抗钙性。在4%淡水基浆中考察了合成降滤失剂的降滤失性能,合成降滤失剂的抗温性明显优于PAC-LV,抗温高达180℃。      

AM／AMPS／MAA三元共聚物的合成与性能

采用氧化－还原引发体系合成丙烯酰胺／2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸／甲基丙烯酸（AM／AMPS／MAA）三元共聚物作为钻井液处理剂。初步评价了此三元共聚物的泥浆性能,结果表明,AM／AMPS／MAA三元共聚物具有较好的降滤失和耐温性能,较强的抗盐和抗钙,镁离子污染的能力,以及较好的防塌效果。     

耐温抗盐驱油共聚物的合成

用胶束聚合方法,将丙烯酰胺(AM)与疏水单体N-正辛基丙烯酰胺(C_8AM)、极性阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行共聚,合成了AM-C_8AM-AMPS疏水性缔合三元共聚物作为驱油剂,命名为KYP。研究了十二烷基硫酸钠的质量分数、引发温度、单体的摩尔分数、尿素的浓度对聚合物溶液(ρ=1 mg/L)在总矿化度为6.5 g/L的模拟盐水中表观粘度的影响。结果表明:C_8AM和AMPS的摩尔分数分别为0.7％和20％、引发温度为11℃、尿素的浓度为0.2 mmol/L时,合成的KYP具有很好的增粘效果。     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N，N-二正丁基丙烯酰胺共聚物水溶液的粘度行为

采用先加碱共聚-共水解法合成了孪尾疏水缔合性丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二正丁基丙烯酰胺共聚物[P(AM/NaAA/DiC_4AM)]。当x(疏水单元)=0.2%～5.0%时,P(AM/NaAA/DiC_4AM)在1 mol/L NaNO_3溶液中的特性粘数[η]为1.720～0.330 L/g、Huggins常数值为0.375～3.894。P(AM/NaAA/DiC_4AM)在矿化度为19.334 mg/g盐水溶液中的表观粘度随疏水单体用量的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低；在离子强度为2.26～4.88 mmol/kg的NaCl水溶液和离子强度为0.21～0.528 mmol/kg的CaCl_2水溶液中,P(AM/NaAA/DiC_4AM)水溶液出现盐增粘现象,且疏水单体用量越高,盐增粘效应越显著。当p (十二烷基硫酸钠)=0～0.7 g/L,p(溴化十六烷基三甲基铵)=0～0.014 g/L时,对P(AM/NaAA/DiC_4AM)水溶液的表观粘度没有明显影响。     

AM/AA/DMDAAC三元共聚物的合成及性能

采用氧化-还原引发体系合成了丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)/二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)三元共聚物,并对此三元共聚物的泥浆性能进行了初步评价。结果表明,AM/AA/DMDAAC三元共聚物具有较强的降滤失、抑制页岩水化膨胀能力。     

耐温抗盐聚合物驱油剂的合成及性能评价

以丙烯酰胺（AM）为主体，N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）为疏水单体，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为极性阴离子单体，采用自由基胶束共聚法，合成驱油用耐温抗盐三元聚合物（PAD）。考察了影响共聚反应的各种因素和变化规律，讨论了功能性单体的含量对共聚物性能的影响，并对其耐温抗盐性能进行综合测试。结果表明，合成的三元聚合物具有良好的耐温抗盐性能。     

Acrylate Terpolymers as Potential Pour Point Depressant and Viscosity Modifiers for Lube Oil

Four terpolymers were synthesized by using different ratios (w/w) of three monomers (octyl acrylate, decyl acrylate, and dodecyl acrylate). The structures of the prepared terpolymers were confirmed using FTIR, NMR, and GPC data. Additive performances of each of the prepared terpolymers as viscosity index improvers and pour point depressants were evaluated by standard ASTM methods. A close study indicated that terpolymer prepared by using a higher ratio of dodecyl acrylate acts as a better pour point depressant and also as a better viscosity index improver.