丙烯酰胺的分散聚合研究进展及在油田中应用

目前陆上油田广泛应用的聚丙烯酰胺干粉溶解速度缓慢,溶聚设备占用空间大,不适应海上油田调剖堵水作业的需要,而采用分散聚合法合成的聚丙烯酰胺乳液,具有溶解速度快、现场使用方便、对环境友好等优点,该乳液在常温下15～20 min即可充分溶解.结合海上油田生产特点,对海上调剖技术开展初步研究表明:该调剖体系可用胜利埕岛油田注入海水直接配制,在高矿化度的海水中迅速分散溶解,在70℃下成冻时间3～10 d可调,成冻强度高,能够对高渗透层形成有效封堵,稳定性好,基本满足海上油田调剖作业的需要.此外该聚丙烯酰胺乳液还有望在油田污水处理、防膨抑砂、酸化、防蜡、防垢等多个油田开发领域应用.     

阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的扩试及应用

在10 L双层玻璃反应釜中,以聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散稳定剂,偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂,丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在硫酸铵溶液中进行分散聚合,制备了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水包水乳液。采用正交实验考察了单体总用量、单体摩尔比、硫酸铵用量、搅拌转速等对CPAM黏均相对分子质量和流动性的影响。以高岭土悬浮液为模拟废水,CPAM水包水乳液为絮凝剂,进行絮凝应用研究。实验结果表明,CPAM水包水乳液的最佳合成方案为单体总用量13%(w)、n(AM)∶n(DMC)=85∶15、硫酸铵用量33%(w)、搅拌转速230 r/min。在最佳絮凝条件为CPAM质量浓度3.0 mg/L、CPAM相对分子质量2.27×10~6、搅拌转速300 r/min、搅拌时间8 min、 pH=4的条件下,CPAM水包水乳液对高岭土悬浮液的除浊率最高可达97.07%。     

分散聚合法制备两性聚丙烯酰胺“水包水”乳液絮凝剂

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及丙烯酸(AA)为共聚单体,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为引发剂,在硫酸铵水溶液中通过分散聚合法制备了两性聚丙烯酰胺(AmPAM)"水包水"乳液。利用FTlR、偏光显微镜和激光粒度仪对该乳液的结构和形态进行了表征,考察了分散剂用量、单体总用量及反应条件对分散聚合的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:分散剂用量13.4%~20.5%(w)(基于单体总质量),单体总用量12%~15%(w)(基于反应体系质量),单体摩尔比n(AM)∶n(DMC)∶n(AA)=8∶1∶1,反应温度50~65℃,pH=5~7,反应时间11~12 h。在此条件下得到的AmPAM"水包水"乳液的表观黏度低、流动性好、稳定性高。     

阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液分散聚合条件的研究

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,以聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,在硫酸铵溶液中,以偶氮二异丁脒盐酸盐为引发剂合成了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水包水乳液;研究了分散剂含量、硫酸铵含量、单体总含量及其配比、引发剂含量、反应温度对分散聚合的影响,得到了各影响因素之间的协同规律。实验结果表明,合成CPAM水包水乳液的最佳条件为:单体总质量分数(基于反应体系)13%～17%、分散剂质量分数(基于反应体系)3.2%～3.5%、硫酸铵质量分数(基于反应体系)25%～27%、引发剂质量分数(基于两种单体)0.015%、n(AM):n(DMC)=85:15、反应温度50℃。在此条件下合成的CPAM水包水乳液的颗粒分散性和流动性较好,稳定性较高,特性黏数和黏均相对分子质量分别达到10.14～11.49 dL/g和(5.23～6.32)×10~6g/mol。     

阳离子聚丙烯酰胺"水包水乳液"的制备及在油田污水处理中的应用

前言中综述了阳离子聚丙烯酰胺CPAM“水包水乳液”的概念、用途、制法及相对于粉状和凝胶状产品的优点。简介了由丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、稳定剂、引发剂在水溶液中制备质量分数0.20的CPAM“水包水乳液”的方法。3个实验室合成样阳离子度22.83%-28.01%,分子量分布很宽,在1.0 mol/L NaCl中30℃特性黏度[η]184.5-232.8 mL/g;小试样阳离子度26.98%,[η]=254.7 mg/L。在偏光显微镜下可见数百纳米至2μm的粒子。黏度30 mPa.s的实验室样和1600 mPa.s的小试样用蒸馏水稀释至质量分数0.16-0.08时形成凝胶,稀释至质量分数≤0.053后形成流动性好的水溶液。用所合成的“水包水乳液”处理胜利辛一联含油426.5 mg/L、矿化度51347 mg/L的含铁污水,去浊率随加量增大而增大,同时加入100 mg/L的PAC可使最大去浊率由70%增至97%;CPAM分子量和阳离子度越高,则絮凝效果越好;加入100 mg/L的PAC和0.5 mg/L的CPAM使污水含油降低95.4%-97.1%。在辛一联污水站,在污水中加入100 mg/L的PAC和〈10 mg/L的CPAM,絮体生成快且上浮,下层水较清。图7表3参15。     

油田污水中聚丙烯酰胺降解机理研究

随着聚合物驱油技术在我国油田的大面积推广,含聚丙烯酰胺的污水产量也在逐年增加。聚丙烯酰胺在为油田生产提高采收率的同时,引起的环境问题也不容忽视,探讨了解聚丙烯酰胺(PAM)的机械、超声、热、生物、化学等方式降解的路径和机理,为聚合物的绿色环保处理提供理论依据,为油田含聚丙烯酰胺污水的处理研究提供参考。     

聚丙烯酰胺凝胶的解堵技术及在蒙古林油田的应用

介绍聚丙烯酰胺凝胶解堵剂的配方、配方性能、施工工艺及在蒙古林油田的应用效果,该解堵剂能使粘度非常大的聚丙烯酰胺交联体迅速溶解成粘度接近于水的溶液,解除聚丙烯酰胺交联体因堵水作用对油层造成的损害和堵塞。在蒙古林油田现场应用１４井次,有效１２井次,取得了较好的解堵效果。     

反相乳液聚合法合成聚丙烯酰胺的研究

采用反相乳液聚合法合成聚丙烯酰胺(PAM),考察了反应因素对合成PAM相对分子质量、COD去除率的影响.利用正交试验得出了合成PAM的最佳反应条件为:单体用量(占溶液总质量)25%,温度40 ℃,引发剂用量0.09%,反应时间4 h,油水比1:1.在此条件下合成的PAM相对分子质量达10.1×106,最大粘度15.65 dL/g,COD去除率达62%,表明合成的聚丙烯酰胺具有很好的絮凝效果.     

分散聚合法制备聚丙烯酰胺水分散体

以丙烯酰胺为单体,采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺(PAM)水分散体。以PAM的相对分子质量和水分散体稳定性为指标,考察了分散介质类型、分散剂种类、引发剂种类及用量、单体含量、聚合温度、聚合时间和搅拌转速等因素对聚合反应的影响。实验结果表明,分散介质类型和分散剂种类是影响PAM水分散体稳定性的主要因素,选择乙醇-水为分散介质、聚乙烯吡咯烷酮为分散剂。采用正交实验确定了最佳合成条件:乙醇-水为分散介质(乙醇的体积分数为70%)、丙烯酰胺的质量分数为30%、引发剂偶氮二异丁腈用量为单体质量的0.3%、分散剂聚乙烯吡咯烷酮用量为单体质量的6%、搅拌转速200r/min、聚合温度80℃、聚合时间8h。在此条件下,可制得相对分子质量较高且稳定性较好的PAM水分散体。     

油田用磺化聚丙烯酰胺研究进展

综述了磺化聚丙烯酰胺(SPAM)的各种合成方法,包括水溶液聚合、胶束聚合、微乳液聚合、反向悬浮聚合、分散聚合、离子液体聚合等,简要评述了这些方法的特点.认为SPAM的发展前景广阔,但目前的合成研究主要集中在水溶液法,其他合成方法还需改进完善.     

有机硅改性丙烯酸树脂乳液的制备及应用性能

采用乳液聚合方法,以磺基琥珀酸单酯钠盐(A-501)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)为复合乳化剂,制备了有机硅改性丙烯酸树脂乳液。考察了乳液乳胶粒粒径分布及Zeta电位,并采用红外光谱和透射电镜对其结构进行了表征。硅丙乳液的最佳工艺条件为:m(BA)∶m(ST)∶m(AA)∶m(HPA)=34∶21∶2∶3,w(有机硅)=10%,m(A-501)∶m(AEO-9)=2∶1,w(A-501+AEO-9)=3%,乳液凝胶率3.33%,胶膜柔软不黏手,胶膜吸水率3.65%。     

阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及应用

采用前加碱法制备阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂(APAM)。最佳工艺条件为：ρ(乙二酸四乙酸)=0．1mg/ L,反应温度24～26℃,ρ(引发剂)=22～24 mg/L,w(丙烯酰胺)=24%～28%,ρ(异丙醇)=35μg/L,pH= 10,在该条件下可得到粘均相对分子质量达2．1×10~7的APAM。将APAM用于处理化工污水,当ρ(APAM)=4mg/L时,污水的浊度去除率为95．04%,COD_(Cr)去除率为86．32%。     

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。     

一种新型梳型聚醚型原油破乳剂的合成及应用

以一种环氧乙烷/环氧丙烷嵌段不饱和聚醚为原料,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,二甲苯为溶剂,用丙烯酸加以扩链,加入盐酸为催化剂,进一步酯化合成了一种新型梳型聚醚型破乳剂(CPPG)。通过单因素实验考察了聚合和酯化诸因素对破乳性能的影响,采用蒸馏法对其破乳性能进行测试。结果表明:当n(聚醚)∶n(丙烯酸)=1.9∶5、BPO的添加量为OXAC-508质量分数2%、聚合温度80℃、聚合时间7h、酯化温度140℃时,脱水效果最佳。在破乳剂的添加量为50mg/L时,破乳剂(CPPG)针对辽河油田曙四联原油具有较好的破乳效果。通过FTIR方法对中间体产物的分子结构进行了表征。     

半硬化脂肪酸在乳液聚合中的应用及其生产

介绍了脂肪酸在乳液聚合中应用及生产方法 ,分析了各厂家对脂肪酸的不同要求 ,分别对进口和国产脂肪酸的质量进行了分析 ,为脂肪酸开发生产提供了依据。     

砾岩的粒度分形特征及在克拉玛依油田的应用

应用分形理论证实了洪积扇砾岩的粒度组成具有自相似的分形结构。计算表明, 砾岩的分维数大于砂岩的分维数, 而且不同成因砾岩的粒度分维数也不一样。并通过讨论粒度组成分维数在岩石的形成环境解释和储集物性评价中的应用,以及对克拉玛依油田砾岩储集层的研究证明,砾岩的粒度分维数可以用来研究沉积环境的演化及岩石的分选系数、渗透率等。     

新型破乳器的研制

应用静电场和离心力场协同作用原理的自制新型破乳器对水／煤油（柴油）、Ｓｐａｎ８０乳状液进行了破乳研究，结果表明，这种新型破乳器的效率比单独使用静电场或离心力场的破乳效果要高，很有工业应用前景。     

乳状液膜技术及其在石油化工中的应用

乳状液膜分离技术具有简便、高效且成本低的特点。介绍了乳状液膜的组成和分类,并对其传质机理和溶胀稳定性进行了分析。对乳状液膜在石油化工方面的应用进行了详细介绍。     

两性聚丙烯酰胺的合成及其溶解性的研究

应用水溶液聚合法合成了聚 (丙烯酰胺 /氯化二甲基二烯丙基铵 /氯化甲基丙烯酰氧乙烯基三甲基铵 /丙烯酸 ) [P(AM/DDAC/DMC/AA) ]两性共聚物。采用正交实验方法分析讨论了引发剂用量、聚合体系温度、抗交联剂用量对该两性共聚物溶解性的影响 ,从中优化出最佳反应条件。用傅立叶红外光谱仪对两性共聚物的结构进行了表征。     

环保抗冻型聚乙酸乙烯酯乳液胶黏剂的合成与性能

实验以聚乙烯醇(PVA)1788和PVA1799作复合保护胶体,二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)作复合乳化剂,乙二醛为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,反应温度为(75±2)℃,以种子半连续乳液聚合工艺.引入不饱和羧酸单体,合成改性的聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液。采用单体滴加工艺,考察了配方中丙烯酸丁酯(BA)、不饱和羧酸单体甲基丙烯酸(MAA)、保护胶体聚乙烯醇(PVA)以及乳化剂对乳液性能和聚合过程的影响;实验结果表明,BA用量(相对于配方中单体总质量)1%～9%、w(MAA)=4.5%到改性PVAc乳液中,改性PVAc乳液冻融循环6次,-18℃冻结6个月融化后可恢复良好流动性,是一种抗冻性及贮存稳定性优良的乳液胶黏剂。