多孔介质中聚丙烯酰胺溶液流变性研究

研究了聚丙烯酰胺溶液在多孔介质中的流变特征；分析了聚丙烯酰胺溶液渗流过程中的粘弹性及其影响因素。结果表明，聚合烯酰胺溶液在渗流过程中，浓度和渗流速度对其粘弹性影响较大。该溶液为剪切变稀的假塑性流体，只在井底附近出现弹性行为，会影响井底压力梯度。     

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的研究

对以反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的合成工艺进行了研究,考察了聚合反应及聚合物性能的影响因素,得到了阳离子度为10%～25%、特性粘度[η]为9～12的稳定的阳离子聚丙烯酰胺胶乳。     

新型高相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺的合成

研究了采用复合引发体系,以丙烯酰胺为单体,丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为阳离子功能单体,共聚合制备高相对分子质量的阳离子聚丙烯酰胺的方法。考察了单体含量、阳离子单体类型、聚合体系pH、助溶剂用量、复合引发体系中氧化剂、还原剂和偶氮化合物配比及用量、烘干温度对共聚物产品性能的影响。结果表明,在单体含量30％、DAC为阳离子单体、聚合体系pH 3．0、助溶剂用量占单体用量4％-5％、复合引发体系氧化剂、还原剂和偶氮化合物体积配比为1:1:1,烘干温度90℃以下条件下,可合成相对分子质量为(1000-1200)×104、阳离子度为 30％的阳离子聚丙烯酰胺产品。     

阳离子聚丙烯酰胺的反相乳液合成及其絮凝性能

以二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺为原料,白油为连续相,反相乳液聚合制备了DMDAAC-AM二元共聚物乳液,研究了HBL值、油水体积比及乳化剂用量对乳化体系稳定性的影响,得到了HBL值为4.5,油水比为1.5∶1,乳化剂含量为7%的最佳乳液体系配方。研究了单体浓度、阳离子度、反应温度、引发剂用量等因素对聚合物乳液特性粘度的影响。较佳的制备条件为：单体浓度为30%,阳离子度为30%,引发温度为50℃,引发剂用量为0.5%。用红外光谱对共聚物进行了结构表征,结果表明,产物为阳离子聚丙烯酰胺。对共聚物进行了油田污水絮凝性能评价,单独使用时浊度的去除率为89.37%,COD去除率为89.76%,与聚合氯化铝复配使用时浊度去除率提高到95.28%,COD去除率提高到92.32%。     

胺甲基化聚丙烯酰胺阳离子度的测定

本文讨论了用胶体滴定法测定胺甲基化聚丙烯酰胺(APAM)阳离子度的原理和方法,提出了计算阳离子度的新公式,确定了测定条件和方法的测定准确度(≤1％)。     

微凝胶渗流特性参数研究

通过长岩心模拟流动试验、短岩心地下候凝与渗流实验，探索了低浓度微凝胶体系在多孔介质中的动态成胶特征和流动特性，测定了微凝胶的渗流特性参数，分析了微凝胶阻力系数和残余阻力系数的主要影响因素及其变化规律，对微凝胶驱数值模拟、方案设计和工艺改造有一定参考价值和指导作用。     

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能研究

对反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺的合成工艺进行了研究。主要考察了乳化剂和引发剂对反应的影响。研究发现,复配乳化剂的配比对单体的转化率有影响,当Span85：Span40=0．15：0．85（HLB≈6）时转化率可达到90％．引发体系采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原体系时,不同的配比对单体的转化率也有影响,当K2S2O8：NaHSO3（质量比）为1：1时转化率可达到90％。对反相乳液聚合法制得的阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性能进行了研究,研究发现,当使用无机絮凝剂明矾与实验制得的阳离子聚丙烯酰胺复配时可以达到非常好的絮凝效果。     

阳离子化聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能研究

在不同的反应条件下使环氧氯丙烷加成在聚丙烯酰胺的酰胺基上（曼尼希反应）然后在一定反应条件下用三甲胺使加成物季铵化,得到了不同阳离子度（ＣＤ）的一系列阳离子化聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ）并对其絮凝剂性能进行了评定,考察了ＣＤ值与絮凝性能之间的关系。     

阳离子聚丙烯酰胺的合成与应用

通过Mannich反应将聚丙烯酰胺(PAM)改性为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),在反应中以N-甲基乙胺或二乙胺代替了常用的二甲胺。在二胺与甲醛的摩尔比大于1.2:1,并采取先将甲醛溶液加到PAM溶液中,待反应完全后,再将胺溶液加到反应体系中的方法,在40-50℃共反应3-4h时得到胺化度高于50%的CPAM。探索了PAM的Mw>1.0×107的CPAM的溶液粘度的降低方法。     

阳离子聚丙烯酰胺对水中悬浮物的影响研究

针对渤海某油田现有核桃壳过滤器对水中悬浮物处理能力不足的问题,开展了阳离子聚丙烯酰胺的加注对水中悬浮物含量的影响研究。结果表明,在核桃壳过滤器入口加注阳离子聚丙烯酰胺可以提高核桃壳过滤器对悬浮物的去除效果。当质量浓度为2%的阳离子聚丙烯酰胺溶液加注浓度为30 mg/L时,可以使核桃壳过滤器出口水中悬浮物含量由7.2 mg/L降至2.8 mg/L,达到现场的注水指标要求。     

Rheological Properties of Hydrophobically Associating Polyacrylamide Solution

1. Introduction At present, carboxyl groups in the macromolecular chain of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) used in polymer flooding in oilfields are sensitive to inorganic salts (Liu, et al., 2004). Especially at a high content of high valence cation (such as Ca2+ and Mg2+), phase separation easily happens for HPAM and polymer solution viscosity decreases significantly (Wang and Niu, 1997; Luo, et al., 1998). At the same time, most oilfields are faced with shortage of fresh wa…     

淀粉接枝聚丙烯酰胺凝胶的流变性能

为了克服以聚丙烯酰胺作为主剂制备凝胶类调剖堵水剂时溶液黏度大不易泵入、易被剪切等缺陷,采用羟丙基淀粉(HPS)接枝的方法改善了聚丙烯酰胺强凝胶的性能,利用HAAKE流变仪及ESEM研究了凝胶的流变性能与微观结构,考察了主剂(丙烯酰胺(AM)+HPS)含量、AM/HPS质量比、交联剂浓度和纳米级SiO2浓度对凝胶流变性的影响。结果表明：随主剂含量与AM/HPS质量比增大,凝胶体系弹性模量和黏性模量增大,屈服应力也增大,柔量减小,形变幅度减小,回复率增大;随着交联剂浓度增大,凝胶强度先增强后减弱,屈服应力渐增;加入纳米级SiO2有利于增强凝胶的强度、弹性及屈服应力;ESEM测试结果表明,加入羟丙基淀粉与纳米级SiO2后的凝胶可观测到致密的三维网络结构,可能是凝胶强度增强的原因。     

纳米SiO2接枝聚丙烯酰胺的黏度和流变性能

通过对纳米SiO₂改性并接枝聚丙烯酰胺,制备了一种有机/无机复合的阴离子聚合物,用于油藏深部调驱进而提高原油采收率。利用激光粒度仪和红外光谱分析并验证了纳米SiO₂的成功改性,同时利用红外光谱验证了改性纳米SiO₂(MS)成功接枝聚丙烯酰胺。考察了改性纳米SiO₂接枝聚丙烯酰胺(MSP)含量、NaCl含量、温度和溶胀时间对MSP黏度特征和流变性能的影响。研究结果表明,在MSP质量分数0.1%~2.0%、NaCl质量浓度0~20 g/L、温度30~90 ℃和溶胀时间0~10 d的条件范围内：(1)MSP黏度随着MSP含量的增加而逐渐增大,随着NaCl含量的增加和温度的升高而逐渐降低,随着溶胀时间延长而逐渐增大且至7 d后基本保持不变,表现出一定的黏度稳定性;同时,MSP黏度随着改性纳米SiO₂含量的增加而增大,黏度由小到大顺序为MSP0、MSP1、MSP2、MSP3。(2)MSP0和MSP1的表观黏度随着MSP含量的增加和溶胀时间的延长而逐渐增大,随着温度的升高和NaCl含量的增加而逐渐降低。在较低剪切速率(γ<10 s^-1)时,MSP0和MSP1的表观黏度随着剪切速率增大而减小,表现为剪切变稀的假塑性流体的特征;在较高剪切速率(γ>50 s^-1)时,MSP0和MSP1的表观黏度随着剪切速率增大基本保持不变,表现为牛顿流体的特征。同时,MSP1的表观黏度在同一剪切速率下均大于MSP0,这表明改性纳米SiO₂的引入显著提高了MSP的表观黏度。     

新型阳离子聚丙烯酰胺微粒的研究 Ⅲ. 含PEO支链阳离子聚丙烯酰胺微粒的合成、助留性能及作用机理

采用反相微乳液聚合的方法合成了丙烯酰胺/丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵/聚氧乙烯大单体/N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的四元共聚物微粒。研究了该微粒助留剂的结构与性能。这种微粒和纸纤维能够通过离子键和氢键作用,显著地增强助留效果。     

阳离子聚丙烯酰胺微球水溶液的剪切性及黏弹性能

为揭示阳离子单体和交联剂浓度对阳离子聚丙烯酰胺微球水溶液的剪切性及黏弹性的影响规律,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等为原料,通过反相乳液聚合法制备了阳离子度为2%数20%、交联度为0和阳离子度为10%、交联度为0.05%数0.2%的微球。采用高温高压流变仪研究了聚合物微球溶液的耐温耐剪切性、剪切恢复性以及黏弹性。结果表明,聚合物微球溶液的耐温耐剪切性优良,在80℃、170 s^-1的条件下剪切2 h的黏度仍能保持在150 mPa·s以上。增加阳离子度,微球溶液抗剪切性和剪切恢复性增强,黏度保留率从30.79%增至68.56%;加入交联剂,微球溶液的稳定性增强,黏度保留率高达85.38%,但微球溶液的整体黏度降低。在0.01数10 Hz频率扫描范围内,聚合物微球溶液的弹性模量始终大于黏性模量,具有良好的弹性;且随着阳离子度增加,微球溶液的黏弹性模量呈增大趋势;随着交联度增加,微球溶液的黏弹性模量先增大后减小。图8参13     

水解聚丙烯酰胺/胞外多糖复合体系的流变性

为探究聚合物驱油体系中柔性、刚性大分子间的相互作用,详细研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,柔性分子)和深海中温菌Wangia profunda SM-A87分泌的阴离子胞外多糖(EPS,刚性分子)复合体系的流变性.研究结果表明,HPAM和EPS在亚浓溶液区的氢键复合具有降黏效应,这在氢键复合物体系中鲜见报道.随溶液中...     

Gemini型阳离子/阴离子表面活性剂胶束体系的流变特性

为了提高Gemini表面活性剂体系的性能,研究了Gemini型阳离子表面活性剂丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)(G3-18)、阴离子型表面活性剂α-烯基磺酸钠(AOS)和水杨酸钠(NaSal)复配形成胶束体系的流变特性,考察了复配体系的流动性、黏弹性、触变性和耐温性能。结果表明,3%G3-18+1.5%NaSal体系具有较好的流动性、黏弹性和触变性,在100℃、170 s-1条件下恒剪切90 min,保留黏度为30.83 mPa·s。随着AOS质量分数增加,3%G3-18+1.5%NaSal与AOS复配体系在0.01数10 Hz范围内黏性占主导的频率区间增加,弹性占主导的频率区间减小;同时,AOS质量分数增加使复配体系的应力过冲现象不断减弱,正触变环逐渐变小,反触变环逐渐变大。3%G3-18+0.20%AOS+1.5%NaSal的复配体系在100℃、170 s-1条件下恒剪切90 min,保留黏度为40.57mPa·s,比不加AOS体系的保留黏度提高了31.6%。     

两亲型阳离子聚丙烯酰胺的合成及结构表征

合成了两亲型阳离子功能单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵(DMB),以白油作为连续相,Span80/Tween60为复合乳化剂,采用反相乳液聚合的方法将DMB与丙烯酰胺(AM)共聚制备了两亲型阳离子聚丙烯酰胺(P(AM-DMB))乳液,并用FTIR,NMR方法对阳离子单体DMB及P(AM-DMB)结构进行表征。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与应用

阳离子型聚丙烯酰胺具有许多优点，极具开发研究价值，是重要的高分子絮凝剂。介绍了阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法，应用及其絮凝作用机理，并分析了其发展方向。