阳离子聚合物粘土稳定剂的合成及性能研究

以二甲胺、环氧氯丙烷为原料,通过缩合聚合反应,合成了阳离子有机聚合物粘土稳定剂。考察了原料配比、反应温度、反应时间对防膨率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:环氧氯丙烷与二甲胺的摩尔配比为1∶1.2,反应时间5 h,反应温度60℃。粘土稳定剂用量2.0%时,防膨率为87.5%;与KCl或NH4Cl以1∶1复配,用量为4%时,防膨率分别为94.9%,93.2%。粘土稳定剂用量2.0%时,第1次和第2次岩屑回收率分别为82.16%,79.49%;2%聚合物+1%KCl+1%NH4Cl三元复配,第1次和第2次回收率分别为89.66%,86.41%。     

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%。     

粘土稳定剂环氧氯丙烷——二甲胺共聚物合成的研究

提高油田采收率,用环氧氯丙烷和二甲胺为原料的主链型粘土稳定剂。环氧氯丙烷—二甲胺聚合物粘土稳定剂可明显的防止粘土矿物水化膨胀、分散运移的特点,室内实验合成研究多电荷大分子环氧氯丙烷—二甲胺共聚物粘土稳定剂的最佳聚合最佳反应时间是5h,反应温度为75℃,滴加温度35℃,单体摩尔比为1：1;最佳条件下合成的产品对粘土的膨胀有较好的抑制效果,1000mg/L的粘土稳定剂溶液的最好防膨率可达到50.00%,3000mg/L的粘土稳定剂溶液的最好防膨率可达到67.86%;     

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%。     

阳离子聚合物EE粘土稳定剂的合成研究

由二甲胺和环氧氯丙烷合成了阳离子聚合物EE粘土稳定剂,研究了二甲胺滴加速度、反应时间、反应温度对产物的特性粘数的影响。通过膨胀仪法和页岩滚动回收率方法对在钻井液中的抑制性进行了评价;用离心法评价了防膨性能。结果表明,最佳合成条件为:环氧氯丙烷∶二甲胺(摩尔比)=1∶1,20℃下二甲胺滴加时间≥15 min,滴加完二甲胺后反应温度40℃,滴加完二甲胺后反应2 h。EE是一种优秀的粘土稳定剂。     

有机胺粘土稳定剂的合成及性能评价

以环氧氯丙烷、二甲胺为主要单体,乙二胺为交联剂,合成了3种有机胺粘土稳定剂,采用离心法测定粘土稳定剂的防膨性能及与无机盐复配性能.结果表明,粘土稳定剂EED合成最佳条件为：环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比为1∶1,温度为60℃,反应时间为4h,交联剂乙二胺用量为单体总质量的2％.采用交联剂合成的粘土稳定剂EED防膨性能和复配性能优于未加交联剂的粘土稳定剂,稳定剂EED质量浓度为1.2％时,防膨率为88.96％,与无机盐复配后,防膨率进一步提高.     

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%。     

吸附型小分子阳离子抑制剂的合成与表征

本文以环氧氯丙烷和三乙醇胺为原料,合成中间体三羟乙基环氧丙基氯化铵(TEPAC),再与多乙烯多胺合成吸附型小分子阳离子抑制剂。以防膨率为评价标准,对单体配比、反应温度和反应时间进行实验,确定最佳反应条件。对合成产物用红外光谱进行结构表征,通过防膨实验、耐高温实验、线性膨胀实验和岩屑回收实验评价其性能。结果表明,最佳反应条件为:n(TEPAC)∶n(多乙烯多胺)=1∶1.1,反应温度80℃,反应时间3 h。当TEPAC-多乙烯多胺的浓度为2.0%时,防膨率为89.70%。TEPAC-多乙烯多胺产物的抗温性能良好,140℃下的防膨率可以保持在81.3%。TEPAC-多乙烯多胺的抑制性良好,且优于KCl的抑制性。当TEPAC-多乙烯多胺的质量分数为2.0%时,岩屑回收率为87.1%,明显高于蒸馏水和KCl的回收率。     

聚环氧氯丙烷胺的制备及其脱色性能

以环氧氯丙烷和二甲胺为原料,加入交联剂乙二胺制得了一系列有机阳离子聚合物,研究了乙二胺加入量、反应温度、环氧氯丙烷和二甲胺摩尔比、聚合时间等对产品黏度的影响。利用红外光谱,1HNMR和13CNMR对聚合物的结构进行了表征。并对模拟染料废水和实际印染废水进行了脱色效果实验。结果表明,反应温度为70℃,n(环氧氯丙烷)/n(二甲胺)=1.5,n(乙二胺)/n(环氧氯丙烷+二甲胺)=0.03,反应时间7 h时,聚合物黏度最大达750 mPa.s,对实际印染废水的脱色率达75%。     

一种有机聚醚胺黏土稳定剂的合成及评价

采用1,2-丙二醇、环氧氯丙烷等为主要原料合成了有机聚醚胺黏土稳定剂。产物在2%浓度加量下,防膨率可达到85%左右。性能测试结果表明,该黏土稳定剂有良好的抗温性、耐酸碱性和抗洗脱性,在测试温度和pH范围内防膨率均超过80%,抗洗脱率超过90%。     

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。     

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。     

小阳离子粘土稳定剂的研制及评价

在室内合成了一种小阳离子粘土稳定剂,对合成条件进行了研究。该反应的最佳工艺条件为反应时间5 h、 反应温度60℃、投料摩尔比1．0,转化率达到了93．2％。该聚合物防止粘土膨胀性能好,防膨率达到95．4％。     

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%.     

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%.     

耐高温黏土稳定剂的研制与性能评价

针对渤海油田水敏性稠油油藏注热开采易引起的黏土矿物水化膨胀、储层物性变差等问题,研制了一种耐高温黏土稳定剂.通过室内正交试验考察了不同的因素对单体聚合反应的影响,合成了季铵盐型阳离子聚合物CSL-1,并以CSL-1为基础研制了耐高温黏土稳定剂CS-H,对其进行了静态防膨、耐水洗、耐高温、动态防膨性能等评价研究.实验结果表明:CSL-1的最佳合成条件为单体质量分数为60％,反应温度为60℃,pH值为6,引发剂用量为0.75％.CS-H具有优异的防膨性能,质量分数达到2％以上时,CS-H的防膨率可达到90％以上,且耐水洗性能良好,耐温可达到250℃,对应用于稠油热采油田具有较广的温度适用范围.200℃以及250℃的动态防膨实验结果表明:CS-H对岩心的渗透率保留率均达到了89％以上,该黏土稳定剂有利于保护地层渗透能力、减轻水敏伤害.     

压裂液用小分子防膨剂的优选及合成

合成4类季铵盐型防膨剂,以防膨率和与压裂液配伍性为主要指标,经初步筛选评价,优选得到一种以环氧氯丙烷和二乙醇胺为原料合成的小分子季铵盐聚氯化二羟乙基(2-羟基)丙基氯化铵(EPD)用于压裂液的防膨剂。对其合成条件进行优化,实验表明,当环氧氯丙烷与二乙醇胺以单位物质的量比为1∶1,在30℃下加料,反应温度为60℃,反应时间为3h条件下合成的防膨剂防膨率最高;当其加量为0.5%时,防膨率为78%;耐温试验表明其耐温性能较好。     

小阳离子聚合物-聚乙二醇协同防膨作用研究

将实验室合成的一种环氧氯丙烷/二甲胺型小阳离子聚合物(PDE)与聚乙二醇(PEG)进行复配,通过钙基膨润土静态防膨率实验,证明体系具有协同防膨效果。结合显微观察,激光粒度分布测定和X-射线衍射实验分析得出以下结论:小阳离子聚合物PDE和PEG具有协同防膨效果;PDE-PEG体系可与膨润土颗粒形成体积较大的稳定的颗粒结构;PEG分子可插入蒙脱石晶层间进行吸附;而阳离子聚合物PDE分子没有进入蒙脱石晶层间,只在蒙脱石颗粒的表面发生吸附。     

单体插入-层间聚合法合成聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土

以二甲胺、环氧氯丙烷、乙二胺和钠基膨润土为原料采用单体插入-层间聚合法制得了一系列聚环氧氯丙烷二甲胺/膨润土（EPI-DMA/Bt）,研究了二甲胺投加量、环氧氯丙烷和二甲胺的摩尔比、乙二胺投加百分比、反应温度、聚合时间等因素对制得的EPI-DMA/Bt吸附性能的影响,并对EPI-DMA/Bt的结构进行了XRD和比表面积表征。实验结果表明,当二甲胺投加量为膨润土阳离子交换容量的4倍（3 mmol·g^-1）,n(环氧氯丙烷/二甲胺)=1∶1,m［乙二胺/（环氧氯丙烷+二甲胺)］=2%,反应温度为65℃,聚合反应时间为3 h时,合成的EPI-DMA/Bt的聚合物负载量为100 mg·g^-1左右,对活性翠兰的脱色率达90%以上。     

环氧氯丙烷/乙二胺低聚物防膨剂的合成及性能评价

本文以环氧氯丙烷和乙二胺为原料,合成了环氧氯丙烷/乙二胺低聚物防膨剂(LPECH/EDA).以防膨率为评价指标,以反应时间、反应温度、单体配比和反应物含量为考察因素,设计了四因素四水平的正交实验,确定了合成LPECH/EDA防膨剂的最佳反应条件.讨论了所合成的防膨剂的用量和温度与防膨性能的关系,并通过复配实验和岩屑回收...