疏水缔合水溶性聚合物在油田领域研究进展

疏水缔合水溶性聚合物是一类分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。由于疏水基的作用使溶液具有特别的流变性能,在油田开采领域有巨大应用价值。本文从疏水缔合聚合物在界面的吸附行为和疏水缔合聚合物的疏水基类型及含量、分子量、温度、表面活性剂浓度等因素对流变性能的影响两方面综述了研究进展。综述了疏水缔合水溶性聚合物在调剖堵水、酸处理、钻井和完井、聚合物驱油、油田污水处理、减阻剂等方面的潜在应用价值和已经取得的实际进展,展望了今后的研究方向。     

改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物，使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验，对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究，并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在．     

疏水缔合型聚丙烯酰胺驱油剂的合成与性能评价

针对聚丙烯酰胺的研究现状及其应用中存在的问题,研制出一种抗温、抗盐性能较强,具有一定增粘性能的新型疏水缔合水溶性聚合物。本文通过较为简易的酸醇直接酯化法合成了一种丙烯酸正辛酯,确定了最适宜的合成条件;将该疏水单体与丙烯酰胺采用胶束共聚法合成了一种新型疏水缔合水溶性聚合物,考察了聚合物浓度、盐及温度等对疏水缔合共聚物溶液表观粘度的影响,实验结果表明,合成的聚合物具有良好的耐温抗盐性能。     

稳态荧光法研究芘探针浓度和溶液极性对疏水缔合聚合物自缔合行为的影响

采用溶液聚合合成了丙烯酰胺-丙烯酸钠-十六烷基二甲基烯丙基氯化铵微嵌段疏水缔合水溶性共聚物(AL),以芘(Py)为探针,运用稳态荧光光谱法研究了芘浓度和溶液极性对该共聚物在水溶液中聚集行为的影响。结果表明,当研究参数主要考察I3/I1时,芘浓度适宜偏低,当主要考察IE/IM时,芘浓度过高适宜。而随着溶液极性的增加,聚合物缔合效应增强,聚集数增大。     

缔合型增稠剂的结构、性能及增稠机理研究进展

缔合型增稠剂是一种水溶性聚合物,在临界缔合浓度以上,形成以分子间缔合为主的超分子结构,增大了流体力学体积,因此具有较好的增稠性,是新一代的增稠剂。本文主要介绍了疏水缔合水溶性聚合物的结构及溶液性质,具体讨论了影响疏水缔合水溶性聚合物的增稠性能的多种因素,包括聚合物的结构和组成,分子量,离子基团,温度,剪切速率,表面活性剂。     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯衍生物疏水缔合共聚物的溶液性能

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺（AM）/丁基苯乙烯（BS）疏水缔合水溶性共聚物(PSAM).凝胶渗透色谱（GPC）测试结果显示,PSAM的重均分子量为1.6868×10⁵,环境扫描电镜（ESEM）照片显示,PSAM在水溶液中形成了疏水缔合网络结构,结果表明,PSAM的增黏能力主要依赖于疏水结构单元的分子间疏水缔合作用.PSAM溶液性能的研究结果表明,溶液质量浓度超过0.1 g·dl^-1时,共聚物具有优良的增黏、耐盐及耐温性能,在80℃时显示良好的抗老化性能;PSAM亚浓溶液为假塑性流体,具有良好的触变性,低剪切速率下在最初一段时间内呈现剪切增稠性质.     

AM/AN/ANPE共聚物溶液性质研究

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺(AM)/丙烯腈(AN)/烯丙基(对-壬基)苯基醚(ANPE)疏水缔合型水溶性共聚物,考察了温度、盐度和剪切时间对聚合物溶液表观粘度的影响。结果表明,所合成的AM/AN/ANPE三元共聚物的临界缔合质量浓度为4.39g/L,具有较好的抗盐、抗温及抗剪切性。     

多孔介质中不同缔合能聚合物的吸附滞留研究

以疏水基含量分别为0.35%和0.2%的疏水缔合聚合物和常规线性聚丙烯酰胺为对象,研究聚合物缔合能力对吸附滞留特征的影响。采用浸泡法研究了不同浓度聚合物在石英砂上的静态吸附特征,并采用流动实验装置测定了浓度为1 500 mg/L的三种聚合物在不同速度下的动态滞留量。结果表明,疏水缔合聚合物呈现三段式的静态吸附特征,即先缓慢上升,达到临界缔合浓度后快速上升,最后趋于平稳;缔合能力越强,在临界缔合浓度之后的上升段幅度越大;缔合能力强的聚合物HAWP-0.35能够在3 mL/min的注入速度下与HPAM在0.5 mL/min具有相当的吸附滞留量,表明缔合能力能够克服注入速度对聚合物在多孔介质中动态滞留量的影响,缔合能力越强,吸附滞留量越大     

多孔介质中不同缔合能聚合物的吸附滞留研究

以疏水基含量分别为0.35%和0.2%的疏水缔合聚合物和常规线性聚丙烯酰胺为对象,研究聚合物缔合能力对吸附滞留特征的影响。采用浸泡法研究了不同浓度聚合物在石英砂上的静态吸附特征,并采用流动实验装置测定了浓度为1 500 mg/L的三种聚合物在不同速度下的动态滞留量。结果表明,疏水缔合聚合物呈现三段式的静态吸附特征,即先缓慢上升,达到临界缔合浓度后快速上升,最后趋于平稳;缔合能力越强,在临界缔合浓度之后的上升段幅度越大;缔合能力强的聚合物HAWP-0.35能够在3 mL/min的注入速度下与HPAM在0.5 mL/min具有相当的吸附滞留量,表明缔合能力能够克服注入速度对聚合物在多孔介质中动态滞留量的影响,缔合能力越强,吸附滞留量越大     

疏水缔合水溶性聚合物的研究进展

疏水缔合水溶性聚合物是一种亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物 ,其特有的两亲分子结构使溶液具有独特的流变性。从疏水缔合聚合物的分子结构模型及聚合方法、溶液结构形成方式与类型、聚合物分子结构对溶液性质的影响以及聚合物在界面的吸附行为等方面综述了最新研究进展 ,展望了它在油气开采、污水污泥处理、涂料工业、生物医药、工程材料等方面的应用前景。     

期刊文献

<正>双尾型丙烯酰胺类疏水缔合共聚物的合成与表征姜峰,蒲万芬,杜代军,任强,荆雪琪摘要:通过光引发自由基聚合的方式,将双尾型丙烯酰胺类疏水单体(N-苯乙基-N-十四烷基甲基丙烯酰胺,PETMAM),与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)等水溶性单体进行共聚,制备出双尾型疏水缔合水溶性共聚物(DTHAP),来解决丙烯酰胺类聚合物耐温抗盐性以及稳定性差的难题。通过测定聚合物溶液的表观黏度作为评价其性能的主要手段,考察了丙烯酸加量、盐、表面活性剂(SDS)含量、疏水单体含量等因素对聚合物性能的影响,从而确定了比较理想的反应条件。实验中发现:     

疏水缔合型聚丙烯酰胺的研究进展

疏水缔合型聚丙烯酰胺（HAPAM）是疏水缔合水溶性聚合物（HAWSP）中研究最多的一种,它可以通过共聚反应在聚丙烯酰胺中引人少量疏水基团而得到。由于疏水基团的憎水作用,共聚物水溶液中产生分子间缔合作用,从而具有独特的流变性能。在石油开采、污泥处理、涂料工业及生物医学等方面具有良好的应用前景。综述了国内外学者在HAPAM的合成、性质和应用等方面的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

AM-AA-ADMOAB共聚物的合成及其水溶液的黏度性能

通过丙烯酰胺 (AM)、丙烯酸 (AA)与甲基丙烯酰氧乙基二甲基辛基溴化铵 (ADMOAB)共聚 ,合成了疏水化水溶性共聚物 (HAPAM)。考察了HAPAM的组成、质量浓度及无机盐对其水溶液黏度行为的影响。发现组成对黏度有直接影响 ,水溶液黏度随共聚物的质量浓度增加而增大并存在临界缔合质量浓度 ρ ,ρ 与其组成紧密相关。结果表明 :由于在聚合物中引入了疏水结构及两性离子结构 ,这类聚合物表现出较好的抗盐性能     

疏水缔合改性丙烯酰胺共聚物的合成

采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺（AM）/丁基苯乙烯（BS）/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠（NaAMPS）疏水缔合水溶性共聚物PASA,PASA避免了目前疏水缔合聚合物溶液热稳定性差的问题.研究得到了适宜的反应条件,包括NaAMPS、BS和引发剂加量相对于单体总量的摩尔分数分别为10%、2.5%和0.07%,总单体在水里的质量分数为10%,SDS在水里的质量分数为6.0%,反应温度50℃,pH=6～7,反应时间12 h.采用以上反应条件得到PASA的临界缔合质量浓度为0.05 g·dL^-1,对应的水溶液表观黏度为283 mPa·s,质量浓度为0.1 g·dL^-1的水溶液表观黏度为1020 mPa·s.采用元素分析、UV、FT-IR和¹HNMR证实了共聚物的分子结构;DSC分析表明了共聚物分子链中存在疏水嵌段.     

兼有离子和疏水缔合两种结构特性的聚丙烯酰胺的缔合性能

合成了新型的表面活性单体二甲基十四烷基（2-丙烯酰胺基丙基）溴化铵（DTAB）,并将该单体与丙烯酰胺在水溶液中自由基均相共聚得到了兼具离子基团和疏水基团的阳离子疏水缔合丙烯酰胺共聚物p(DTAB-co-AM)。通过表观黏度法和芘荧光探针法研究了DTAB含量、NaCl、十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基氯化铵（CTAB）对共聚物缔合性能的影响。结果表明：当DTAB含量为0.3%(摩尔)时,共聚物呈盐增黏特性,在1%（质量）的盐溶液中,其临界缔合浓度由纯水中的0.15 g·dL^-1降至0.11 g·dL^-1;当DTAB含量小于0.3%（摩尔）时,仅在浓度大于5%（质量）的盐溶液中具有盐增黏特性。该共聚物与SDS作用,在疏水缔合和静电吸引两种作用下,缔合后体系的黏度最大可增加136倍,由缔合前的12 mPa·s增加到1634 mPa·s,而与CTAB作用,由于只有疏水缔合作用,缔合强度较弱黏度增加不大。     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯共聚物组成的非均匀性

以疏水缔合效应强于苯乙烯的丁基苯乙烯(BST)为疏水单体,采用自由基胶束共聚合方法合成了丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BST)疏水缔合水溶性共聚物(简称:PSAM)。采用元素分析测定PSAM的组成,通过直线截距斜率法得到AM和BST的竞聚率分别为0.76和8.55,说明BST的均聚反应活性较大,导致了BST疏水链段在共聚物分子中的分布存在着非均匀性,而且随着共聚合转化率的增加,这种共聚物组成的非均匀性对共聚物的增粘性能有很大的影响。当Cp=0.3 g/dL时,共聚合转化率分别为20.27%和89.07%的共聚物的溶液表观粘度分别为1283 mPa.s和296mPa.s。     

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物研究进展

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物是一类重要的水溶性聚合物 ,由于疏水缔合水溶性聚合物的耐温耐盐抗剪切性能和贮存稳定性 ,使其在工业生产中得到日益广泛的应用。综述了疏水缔合衍生物的特殊性能、合成方法及工业应用     

耐温抗盐聚合物驱油剂研究进展

介绍了采油用耐温抗盐聚合物驱油剂的研究进展,详细综述了近几年研发的三次采油用聚合物驱油剂的种类及其应用现状,如疏水缔合水溶性共聚物、耐温抗盐单体聚合物、复合型聚合物等;同时探讨了耐温抗盐聚合物驱油剂的制备方法,并明确了以后的研究方向。     

疏水缔合型聚合物P(AM/TA)溶液性质的研究

采用沉淀聚合法制备了疏水缔合型聚合物丙烯酰胺 /丙烯酸十四酯共聚物P(AM/TA)。研究了在链结构中引入不同疏水基团摩尔分数的共聚物的溶液性质。结果表明该共聚物在w(NaCl) =1 5 %的溶液中的黏度较之水溶液有较大提高 ,表现出明显的抗盐性质 ,而临界缔合质量分数和特性黏度均出现下降趋势。该聚合物是一种性能优异的疏水缔合型增稠剂。作者对共聚物溶液的黏度 -温度性质和剪切速度对溶液黏度的影响也进行了研究。     

疏水缔合水溶性聚合物的分子结构对疏水缔合的影响

疏水缔合水溶性聚合物是水溶性聚合物中含有少量疏水基团,在水溶液中疏水基团由于范德华力聚集在一起,使水溶液具有良好的增粘作用和抗盐耐温性。对该类聚合物的分子结构对疏水缔合的影响作了综述。