纳米成膜剂NM-1的合成及其在钻井液中的应用研究

纳米钻井液处理剂具有超强吸附、降低摩阻以及细微堵孔的能力，能更好地稳定井壁和保护储层。利用微乳液聚合法合成了有机纳米成膜剂NM-1。Mastersizer2000型激光粒度仪的测定结果表明，NM-1的平均粒径为65nm。对比研究了NM-1与成膜剂CH1203B、CMJ-2、PVA、纳米SiO2对钻井液流变性和API滤失性能的影响，得出NM-1具有较好的控制滤失和降黏作用；成膜实验证明了NM-1在岩心端面形成了不透水隔离膜；抗盐实验表明NM-1在低浓度下的抗盐能力较强，浓度一旦大干5％时其抗盐能力较差，可以通过改变乳化剂的类型（如用非离子型表面活性剂）来提高其抗盐能力。     

钻井液用新型无荧光纳米处理剂PNP 的研究

具有“核壳”结构的材料的抗温能力比链状的高分子量聚合物有很大程度的提高。采用微乳液聚合的方法，用苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、硅烷偶联剂和自制表面活化剂，合成出了粒径在300～800 nm 之间可调的具有“核壳”结构的纳米处理剂。对粒径为375 nm 的纳米材料进行了表征和应用性能评价。实验结果表明，该纳米处理剂的形状为球形，粒径比较均一，在375 nm 左右，“核”部分的尺寸约在240～250 nm 之间；其合适加量为0.5%～1.0%，可使基浆滤失量降低60%，页岩膨胀率降低70%，极压润滑系数降低75% 以上，耐温达220 ℃，对钻井液流变性几乎无影响，与其他处理剂配伍性好。因此，该剂是一种兼具良好抑制性和润滑性的抗高温降滤失剂，实现了一剂多功能的效果，可以满足日益复杂的钻井需要。      

驱油三相泡沫体系稳定性研究

为提高泡沫体系在驱油过程中的稳定性,在100 mL起泡剂TM-A(阴离子表面活性剂TN-D(4.0 g/L)+两性离子表面活性剂TN-S(4.0 g/L)+两性离子表面活性剂TN-12(1.0 g/L))中加入0.4 g疏水缔合聚合物AP-P4,制得基础泡沫体系,考察了不同固体颗粒的尺寸、形貌、加量以及助剂NaOH加量对泡沫稳定性的影响,并运用扫描电镜SEM分别观察了不同泡沫的微观结构.通过实验最终优选出粒径为400目的SiO2微粉作为固体颗粒稳泡剂;当SiO2微粉加量为2.0 g/L、NaOH加量为10 g/L时三相泡沫体系稳定性最好,此时起泡体积为650 mL,泡沫半衰期为82.8 min;SEM照片显示,加入的固体颗粒SiO2微粉在泡沫膜上形成一层致密壳层结构;揭示了泡沫稳定性的机理.     

SiO2/S涂层和硫磷抑制剂的抑制结焦性能研究

采用常压化学气相沉积法（APCVD）在退役25Cr35Ni乙烯裂解炉管内表面制备了SiO2/S涂层,分别研究了表面涂层与裂解原料中添加结焦抑制剂的抗结焦性能;并对表面涂层与结焦抑制剂的联合抑制性能进行了研究。利用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）和Raman光谱对SiO2/S涂层形貌、成分和结构进行了分析,对焦层形貌进行了表征。结果表明,SiO2/S涂层粒子结合紧密,粒径大小约为6 ~10 μm,涂层厚度约为7 μm;涂层由Si-O-Si三节环结构和非晶态的Si-O-S结构构成;炉管内表面经过涂层处理后,结焦抑制率为65.07%;裂解反应原料中加入抑制剂的质量分数为200 μg/g时,结焦抑制率为69.20%,两种方法的抗结焦性能相当;表面涂层与结焦抑制剂联合使用时,抑制剂最佳质量分数约为50 μg/g,联合抑制率为98.50%。     

气湿性纳米SiO2颗粒对岩心润湿反转及解水锁机理

使用气湿反转剂能解除凝析气藏等温降压开采过程中产生的液锁损害,但目前的气湿反转剂存在价格高、用量大、气湿反转效果差等缺点。为此,通过采用改进的Stober法制备均一粒径的纳米SiO2颗粒,再对其表面进行功能化修饰,合成出了具备气湿反转功能的纳米颗粒,其最佳合成条件为,正硅酸乙酯和氨水的用量均为1~2 mL,非离子型氟碳表面活性剂FG24的浓度为0.3%。通过接触角法、Owens二液法和自吸吸入法研究了纳米SiO2颗粒对岩心润湿性的影响。研究表明,用0.3%气湿性纳米颗粒流体处理岩心,水相和油相在岩心表面的接触角可由未处理时的23°和0°增至157°和135°;岩心的表面能由67.9 mN/m降至0.23 mN/m;岩心的液相饱和度由87%和73%降至3.5%和32%,水相和油相的自吸速率由0.26和0.27 mL/min在2 h内降至0。实验还测定了气、油相在气(油)-纳米流体-岩心体系中的接触角,探索分析了气湿性纳米SiO2颗粒的作用机理。结果表明,该纳米颗粒具备良好的气湿反转功能。     

新型抗高温钻井液降滤失剂的合成与性能评价

抗高温降滤失剂是对深井、超深井水基钻井液抗高温问题影响最大的一类处理剂。基于此,从分析高温钻井液热稳定性对处理剂分子结构的要求入手,精选了耐温型单体,用丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化胺和顺丁烯二酸进行共聚,合成出了两性离子型共聚物降滤失剂AADM。研究了该共聚物的最佳聚合工艺条件,对产物的抗高温降滤失性能、抑制性能和高温稳定性能进行了评价,并分析了其作用机理。结果表明,AADM加量为0．3％时即具有优良的降滤失性能和抑制性能,抗温可达200℃。     

成膜性聚合物钻井液降滤失剂的研制及评价

通过乳液聚合制备出一种两亲性聚合物,配合宏观和微观搭桥剂,构成了一种聚合物基成膜性钻井液降滤失剂,介绍了该处理剂的作用机理.红外光谱分析结果表明,该两亲性聚合物具有大量的羟基,这为形成分子有序体提供了良好的基础,同时高密度羟基能够对页岩产生抑制作用;扫描电镜观察表明,该聚合物可以在滤纸及砂石表面形成坚韧薄膜;宏观搭桥剂的粒径分布集中于160～247μm,微观搭桥剂的重均分子量约为4.0×10<'5>,其与数均分子量的比值为2.3.室内以淡水钻井液和胜利油田现场钻井液为研究对象,考察了该聚合物的降滤失性能.结果表明,该成膜性降滤失剂的降滤失效果明显,当其加量为2%时,钻井液的中压、高温高压及可视砂床中压滤失性能均优于现有的工业化产品.     

原生纳米颗粒添加组分流态化研究

以原生纳米级SiO2和TiO2为原料，采用添加较大的颗粒来改善粉体结构特性，进而改善粉体的流化质量，考察在添加不同粒径、不同质量比的玻璃珠颗粒情况下，纳米级颗粒SiO2和TiO2的流化性能。实验表明，当添加粒径小于0．192mm的玻璃珠时，SiO2和TiO2流化质量有明显改善；且当玻璃珠的添加量大于10：1时，其沟流现象很小，流化质量较好。在本实验中，采用床层压降曲线来表征其流化性能。     

聚乙烯蜡对炭黑在聚乙烯薄膜中的分散性能的影响

测定了国内外不同类型聚乙烯蜡的特性参数及其对炭黑分散性能的影响 ,同时考察了不同用量的聚乙烯蜡对聚乙烯薄膜中炭黑颗粒平均粒径和薄膜黑度的影响。结果表明 ,不同类型的聚乙烯蜡在母料中的最佳添加量不同。     

钻井液处理剂在重晶石表面吸附行为研究

重晶石在钻井液中的悬浮与聚集状态与钻井液的性能好坏有着至关重要的联系。从钻井液中重晶石与处理剂之间的相互作用着眼,研究了处理剂FV-2、SMC、DJ-1在重晶石表面的吸附状态、吸附类型以及在不同盐度下的吸附量变化。室内实验表明,这些处理剂都能与重晶石产生吸附作用,在重晶石表面成膜,既有物理吸附又有化学吸附,物理吸附普遍存在,化学吸附则与处理剂的化学分子结构有关,但DJ-1为惰性材料,只在重晶石表面产生物理吸附,盐水中FV-2在重晶石表面的吸附量明显下降,而SMC和DJ-1在重晶石表面的吸附具有较好的抗盐能力。     

PP／SiO2／SBS共混复合材料性能的研究

通过加入增强剂、增韧剂、抗氧剂等添国剂可改善聚丙烯力学性能。以ＳｉＯ２为填料，丁苯橡胶（ＳＢＳ）为增韧剂，探讨ＳｉＯ２、丁苯橡胶含量对共混体系强度、韧性的影响，结果表明，在ＳＢＳ含量大于５％、ＳｉＯ２一小于１０％的范围内，可使ＰＰ／ＳｉＯ２／ＳＢＳ复合的拉伸弹性模量和冲击强度明显提高，其力学性能均为均衡。     

晶种对合成小晶粒SAPO-34分子筛的影响

以较廉价的三乙胺为模板剂,考察晶种的种类、添加环境、添加量及晶粒大小对其辅助合成SAPO-34分子筛的影响,并对晶种诱导机理进行探究。结果表明：含SAPO-5杂晶的晶种会诱导体系产生相同AFI结构的SAPO-5分子筛,但采用磷酸预处理20 h后,可制备出纯净的SAPO-34分子筛;在辅助合成中,晶种硅铝比对合成产品的收率和粒径影响明显,无论添加在酸性还是弱碱性的晶化液中,高投料硅铝比下制备的晶种均更有利于提高产品收率、降低产品平均粒径,其中酸性体系对晶种的部分刻蚀作用可提供更多表面,使晶种的诱导效应更强;在晶种添加量(占晶化液的质量分数)为0～0.5%时,随着高硅铝比晶种添加量的增大,产品收率提高,D(50)降低,且变化尤为明显,当高硅铝比晶种添加量大于1%后,晶种添加量对产品收率和D(50)的影响趋于平缓。此外,晶种辅助合成的小晶粒产品可继续用作晶种起诱导作用,且以之合成产品的收率、平均粒径、元素组成、形貌、孔结构与采用初始大颗粒晶种辅助合成的产品相近,为稳定、连续合成粒径可控的小晶粒分子筛奠定了基础。     

硅烷偶联剂改性纳米SiO2封堵剂的制备与作用机理

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,氨水为催化剂,水为促进剂,苯乙胺丙基三甲氧基硅烷为表面改性剂,采用溶胶-凝胶法,制备了一种具有核壳结构的改性纳米SiO₂。借助傅立叶红外光谱（FT-IR）、激光粒度分析仪（PSDA）和透射电镜（TEM）,表征了改性纳米SiO₂的分子结构,并对比了其与未改性纳米SiO₂在钻井液滤液中的粒度分布和微观形貌特征。通过模拟纳微米级孔隙地层封堵率测试实验,评价了不同纳米SiO₂对纳微米微裂隙的封堵能力,并探讨了其在钻井液中纳米级分散作用机理。实验结果表明,改性纳米SiO₂在钻井液中呈现纳米级分散,相比于未改性SiO₂而言,可有效对纳微米裂隙进行封堵;当质量百分浓度为3.0%时,对模拟纳微米级地层的封堵率达到99.21%。      

超增溶自组装制备纳米硅铝载体

Nano-sized silica-alumina particles were in-situ synthesized in supersolubilizing reverse micellae.Both the most probable pore diameters and the particle sizes were distributed in nano-scale SiO2-Al2O3 particulates.The influence of SiO2/Al2O3 mass ratio and the surfactant content on the particle size and morphology,pore structure,and acidity was characterized by the low temperature nitrogen adsorption/desorption (BET),SEM,TEM and NH3-TPD methods.The test results indicated that the most probable pore diameter of SiO2-Al2O3 nanoparticles was around 10 nm,the specific surface area was about 223-286 m2 /g,the pore volumes were about 0.48-0.63 cm 3 /g,and the particle sizes of porous SiO2-Al2O3 calcined at 550 ℃ were distributed always in the range between 10 nm to 50 nm.The calcined SiO2-Al2O3 nano-powders showed their acidity being stronger than the porous γ-Al2O3 support.     

负载型纳米Pt催化剂的制备及其催化合成对氨基苯酚

针对硝基苯加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应,于反相微乳液体系中,采用重新分散沉积负载法和改进的微乳-溶胶凝胶负载法制备了不同Pt粒径的Pt/SiO2催化剂,考察了Pt粒径对反应活性及选择性的影响。实验结果表明,采用改进的微乳-溶胶凝胶负载法制备的Pt/SiO2催化剂,Pt粒子在载体表面分散得更均匀,且粒径较小。在Pt/SiO2催化剂制备过程中加入一定量的草酸及改变H2PtCl6溶液浓度,均对Pt粒径有一定的调控作用。以制备的不同Pt粒径的Pt/SiO2为加氢反应催化剂、以S2O82-/ZrO2固体酸为重排反应催化剂进行硝基苯加氢合成PAP反应。实验结果表明,随Pt粒径的减小,硝基苯转化率及PAP的选择性均明显提高,当Pt粒径为5.1nm时,PAP的选择性最高,为48.5%。     

混合氧化物载体对反应吸附剂Ni/ZnO的影响

The effect of mixed oxide support on the performance of the reactive adsorption desulfurization (RADS) for Ni/ZnO was invested by using thiophene in model gasoline in a fixed bed reactor. A series of oxide supports of Ni/ZnO was synthesized by co-precipitation method and characterized by XRD, N2-adsorption, TPR and NH3-TPD. It was found that the desulfurization capacity of Ni/ZnO is enhanced greatly when active components were supported on proper mixed oxide. Ni/ZnO supported on oxides exhibits much higher desulfurization efficiency and sulfur adsorption capacity than unsupported Ni/ZnO and the synthesized Ni/ZnO-SA adsorbent exhibits the highest efficiency for thiophene removal. The higher desulfurization activity and sulfur capacity of Ni/ZnO supported on SiO2-Al2O3 with small particle size, high specific surface area and large pore volume promotes the highly dispersion of active metal phase and the transfer of sulfur to ZnO with lower mass transfer resistance. γ-Al2O3 can weaken the interaction of active phases and SiO2 as well as increasing greatly the amount of weak acid. Therefore, these oxides have a great influence on the structure and chemical properties of the catalyst.     

��Ȼ���������Ŀ������䴢�����ܵ��о���——�Ʊ����������������ܵ�Ӱ��

以石油焦为原料、KOH为活化剂,讨论了吸附剂的主要制备条件对吸附剂样品储存甲烷性能的影响。结果表明,石油焦的碳、灰分、挥发分和硫含量与吸附剂的性能相关,低灰分、挥发分和低硫高碳含量的石油焦对制备理想的天然气吸附剂有利。原料的粒度会影响物料的混合均匀度及活化反应的程度。在原料组成、粒度等一定时,活化温度、活化时间、活化剂用量存在着最佳值。单独的KOH活化法存在着高温下均匀混合效果差、活化产物中残留钾、活化剂用量大、腐蚀明显等问题,强化物料在高温活化时的混合均匀性是关键,而采用HJ/KOH分步复合活化可有效解决KOH单独活化所产生的问题。     

注入水水质对储层的伤害

以胜利油田纯2块储层为研究对象,应用室内岩心模拟试验研究了注入水不同注入速度、悬浮固体颗粒粒径、含油量、含菌浓度、表面活性剂对储层的伤害。研究结果表明,固相颗粒粒径、含油量及含菌浓度是引起纯2块储层伤害的主要因素,建议通过控制注入水中的含油量小于10.6mg/L、细菌含量小于101个/mL、固相颗粒的粒径中值小于1.2μm、加入JOP - 1表面活性剂等方法来减轻对储层的伤害。     

汽轮机润滑油中添加剂对过滤性的影响

研究了添加剂X、Y对8种基础油过滤性的影响，添加剂中各单剂、助溶剂含量对基础油湿法过滤性的影响，湿法过滤性与乳液平均粒径之间的关系。结果表明：加入添加剂后，8种基础油的干法过滤性都略有下降，湿法过滤性则出现较大幅度的下降；使得基础油湿法过滤性变差的主要成分是添加剂中的助溶剂四乙二醇单甲醚；加入添加剂后，基础油形成的乳液的平均粒径越大，其湿法过滤性越差；醚类助溶剂的含量越高，湿法过滤性越差     

AlCl_3/SiO_2催化剂在二甲基直链烷基苯合成反应中的稳定性

以二甲苯和工业混合烯烃(C1=4～18)为原料,AlCl3/SiO2为催化剂合成了二甲基直链烷基苯;采用N2吸附、原子吸收光谱及化学分析方法对载体的比表面积、孔分布及催化剂上氯化物的含量进行了测定;考察了载体预处理温度、载体孔径、催化剂颗粒大小、反应温度、反应时间及原料配比对催化剂稳定性的影响。实验结果表明,载体预处理温度影响催化剂上氯化物的含量,预处理温度为200℃的载体制备的催化剂稳定性最好;烯烃聚合物和二甲苯裂解、歧化产生的副产物显著影响催化剂的稳定性。使用40～60目的催化剂,在反应温度80℃、反应时间1.0h、催化剂用量1.0g、二甲苯与烯烃摩尔比为10∶1的条件下,催化剂的稳定性最好,在烯烃转化率保持100%的情况下可以循环使用11次。