分子结构对复合离子聚合物降失水剂性能的影响

通过钻井液性能实验和滚动回收实验,对复合离子聚合物降失水剂进行了性能评价,探讨常温下复合离子聚合物降失水剂分子结构与降失水效果、抑制性的关系。降失水剂的分子量大小,阴、阳、非离子基团比例对降失水效果、抑制性有不同程度的影响;无论在淡水钻井液还是盐水钻井液中,在非离子基团含量相同的条件下,阳离子含量愈低,阴离子含量愈高,降失水效果愈好;在阴离子含量相同的条件下,阳离子含量愈低,非离子含量愈高,降失水     

抗高温抑制性有机硅降滤失剂的合成与评价

为了解决高温深井井壁失稳问题,以AM、SSS、DMC、A171为聚合单体合成了抗高温抑制性有机硅降滤失剂.含有2％有机硅降滤失剂的钻井液在180℃下热滚后,其FLAPI仅为7.8 mL,降滤失剂分子中含有刚性基团(苯环)、功能基团(水化基团、吸附基团)使其具有良好的抗高温性能以及降滤失性能.页岩在含有1％有机硅降滤失剂...     

抗高温无机/有机复合纳米降滤失剂室内研究

针对现有合成聚合物或天然改性高分子降滤失剂易高温降解而失效的难题,采用细乳化聚合方法合成了一种以无机纳米SiO2粒子为联接基、以—C—C—键为分子主链的两亲嵌段聚合物复合纳米降滤失剂NFL-2。—C—C—键分子主链上的吸附基团为酰胺基（20%~30%）,主水化基团为磺酸基（40%~50%）,次水化基团为羧基（10%~15%）,疏水基团为苯乙烯基（0.5%~5.0%）。文中评价了NFL-2在钻井液中的降滤失性能,结果表明：NFL-2在钻井液中的黏度效应小,热稳定性好,抗盐抗钙能力强,用该降滤失剂处理的钻井液在220℃高温老化后其滤失量仍然较低。最后讨论了NFL-2的高温降滤失机理,认为主要是纳米SiO2的高温稳定作用和NFL-2的成膜阻水作用。     

一种抗盐耐温降滤失剂的室内研究

通过对聚合物降滤失剂作用机理以及抗盐机理的分析,确定了高效钻井液用降滤失剂的合成方向,在丙烯类聚合物中引入羧钙基、在聚合中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠单体,同时引入可聚合的具有表面活性的大分子基团,研究了聚合物合成的最佳单体配比及反应条件,合成了一种钻井液用抗盐耐温降滤失剂。性能评价结果表明,该降滤失剂用量为0.5%时,饱和盐水的滤失量仅为5.6 mL,降滤失效果较好,耐温性能好,抗温达120℃,同时兼具一定的提黏、泥页岩抑制性,抗盐、抗钙的能力,是一种综合性能较好的聚合物,其工艺容易控制,推广性较强。     

RAFT聚合制备嵌段聚合物结构对降滤失剂性能的影响

为了探究聚合物结构对降滤失剂性能的影响,选用AMPS作为阴离子组分、离子液体1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐（VeiBr）作为阳离子组分及AM作为中性组分,采用可逆加成断裂链转移自由基（RAFT）聚合法合成了一系列组成相同而结构不同的两性离子降滤失剂。通过调节单体加入顺序合成了3种结构精确、键接顺序不同、分子量分布窄且可控的聚合物结构,即无规共聚物、部分嵌段共聚物和完全嵌段共聚物,并评价了其流变性能、降滤失性能。结果显示在其他条件相同的条件下,无规分布聚合物的降滤失效果最好,而嵌段聚合物可用于制备高动塑比的流型调节剂。通过改变链转移剂加量,精确调节聚合物分子量,进一步分析了同一聚合物结构下不同分子量对其性能的影响。结果表明分子量越大,聚合物整体呈现黏度增大、降滤失性能得到改善的趋势。因此,无规序列结构的嵌段聚合物在钻井液降滤失剂中性能较好,同时分子量越大的聚合物更加具有优势,该研究为从结构出发研发高效降滤失剂提供了理论基础。     

钻井液用抗盐降滤失剂MPA-99的研究与应用

以丙烯酰胺、丙烯酸、2—丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸等为主要原料，采用正交试验方法，通过优选共聚物的最佳原料配氏，并在大分子中引入羧钙基、磺酸基等多种官能团，合成了一种抗温、抗盐、抗钙镁离子污染的新型钻井液用聚合物降滤失剂MPA—99。该降滤失剂为淡黄色粉末，在饱和盐水、复合盐水和高钙镁离子钻井液中均具有较强的降滤失效果，并且抗温能力强，是一种综合性能较好的抗盐降滤失剂。室内评价和现场应用表明，聚合物降滤失剂MPA—99在淡水、复合盐水、饱和盐水钻井液中均具有良好的降滤失能力，并且与常规处理剂配伍性好；MPA—99具有较强的抗温、抗钙镁污染能力，钻井液性能稳定，既使在钻穿盐层时，钻井液性能变化也很小，满足了钻井施工的需求。MPA—99生产工艺简单，具有推广应用价值。     

钻井液用聚合物降滤失剂研究与应用

以天然聚合物为原料,与含有双键的单体通过接枝共聚的方式合成了聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）,用正 交试验确定了聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）合成的最佳工艺;并借助红外光谱仪和电子显微镜对聚合物降滤失剂（ＧＳＴ） 进行了分子链基团和分子结构分析,证实了有机单体与天然聚合物的接枝共聚反应。聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）在 １６０℃的饱和盐水钻井液中具有较好的降滤失效果,抗温抗盐能力好于羧甲基淀粉和ＬＶ－ＣＭＣ等国内常用天然聚 合物降滤失产品。聚合物降滤失剂（ＧＳＴ）适用于聚合物钻井液、有机盐钻井液、聚磺钻井液等目前川渝地区常用 钻井液体系,与体系配伍性好,稳定周期长,是一种具有良好使用前景的钻井液降滤失剂。     

聚胺UHIB强抑制性钻井液的室内研究

研制了一种新型的聚胺抑制剂UHIB,其理化性能与国外同类产品ULTRAHIB基本一致,将UHIB引入PLUS／KCl钻井液中优化出了一套聚胺UHIB强抑制性聚合物钻井液体系,其配方组成为：3％海水土粳土浆＋0．2％NaOH＋0．15％Na2CO3＋1．5％聚合物降滤失剂＋0．5NJMH YJ＋2OALSF-1＋0．15％xC-H＋0．5％UHIB＋0．4％PLH石灰石调密度至1．20g／cm^3,该体系具有良好的流变性、降滤失封堵性、强抑制性,并具有很好的储层保护效果和较好的应用价值。     

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.     

抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用

印尼JABUNG油田的Gumai泥页岩地层水敏性极强,因井壁失稳造成的井眼事故频繁发生.通过选用新型抗高温聚合物包被抑制剂GWTEMP、沥青类抗高温降滤失封堵剂GWTEX,并引入油基钻井液用降滤失封堵剂GSL(黑色液态褐煤乳液)等高效处理剂,构建了满足JABUNG油田钻井需要的KCl-GWTEMP强抑制性钻井液体系,其中GWTEMP抗温在205℃以上,抗盐达饱和,分子量较其他聚合物包被剂分子量低,易溶于水.室内实验和现场试验均证明,该钻井液具有良好的流变性、降滤失性、封堵和抑制性能,能保持井壁稳定;极压润滑系数在0.05以下,可很大程度地减少高扭矩和压差卡钻等的发生;试验井井眼规则,电测井径扩大率仅为3.14％.     

Y分子筛含硅母液和滤液绿色回用工程技术开发

对现有NaY分子筛含硅母液和滤液的组成、体积、固体颗粒物性质进行分析,确定了含硅母液和滤液的固-液快速分离技术,去除NaY微晶和P型杂晶,以提高硅的回用比例;确定了含硅母液及滤液等比例在线混合全回用技术,进一步提高了硅的利用率。通过两项技术的工业化,在保证NaY分子筛性质的前提下,硅利用率提高至92.85%,既降低了生产成本,又缓解了因分子筛含硅废液排放造成的环境污染问题。     

纤维级聚丙烯分子量及其分布的表征

以高纯度邻二氯苯（ODCB）为流动相,以聚苯乙烯作标样,利用凝胶渗透色谱法（GPC）成功地表征了纤维级聚丙烯（PP）的分子量及其分布,通过对不同批次PP的分析证明,PP的纺丝性与PP中高分子和低分子所占比例有关。     

聚天冬氨酸共聚物的合成工艺研究

以马来酸酐、氨、多元羧酸为原料合成了聚天冬氨酸(PASP)共聚物,确定了马来酸酐、氨、柠檬酸制备PASP共聚物的合成技术路线。讨论了PASP共聚物的合成工艺条件对其阻垢性能的影响,研究了共聚物的相对分子质量与阻垢性能的关系。结果表明,在n(马来酸酐)/n(氨)/n(柠檬酸)=1/2 34/0 1、热聚温度180℃、热聚时间10min的条件下,PASP共聚物的阻垢性能优异,在用量2mg/L时其对碳酸钙的阻垢率可达99 8%。其适宜的相对分子质量为2000～4000。     

宽相对分子质量分布聚合物溶液性能及驱油效果研究

针对油田实际需求,笔者运用仪器分析、物理模拟和油藏工程理论方法,开展了复配聚合物黏度及其影响因素、分子线团尺寸Dh及其分布和驱油效果实验研究,并对复配宽相对分子质量分布聚合物驱提高采收率机理进行了分析。结果表明,对于由"超高分"、"高分"和"中分"等3种聚合物复配而成的宽相对分子质量分布聚合物,随"超高分"聚合物所占比重增大,复配聚合物中分子线团尺寸Dh增大,视黏度增加。与"高分"聚合物相比较,复配聚合物分子线团尺寸Dh分布变宽,抗盐性和抗剪切性增强。物理模拟表明,在聚合物溶液黏度相同条件下,复配聚合物驱增油效果好于"高分"聚合物驱。随复配聚合物中"超高分"聚合物所占比重增加,采收率增幅增加。     

四元共聚抗高温抗盐油井水泥浆降失水剂的合成

目前的油井水泥浆降失水剂存在着耐温抗盐能力低,在高温下易分解造成浆体过度缓凝、控制滤失能力降低等缺陷。为此,在总结前人研究成果的基础上,选择具有特殊官能团的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)为合成原料,通过正交实验合成了新型的抗高温、抗盐四元共聚油井水泥浆降失水剂(FRW),并对其进行了结构表征和性能测试。实验结果表明:(1) FRW最佳合成条件为AMPS/AA/DMAA/AS的摩尔比为4.2∶1.8∶3.5∶0.5,引发剂为单体总质量的0.3%,单体质量百分数为40%,反应温度为50℃,pH值为7;(2)结构表征实验反映出,4种单体均参与了共聚反应,FRW的数均分子量和重均分子量分别为86 692、468 689,分子量分布为5.406,具有良好的稳定性能,可承受的最高温度为289℃;(3)添加1%～2%FRW的水泥浆流变性能和力学性能等指标经测试均符合工程要求。结论认为,FRW具有较好的抗温、抗盐和控制失水性能,其适用温度介于90～200℃,在含35%NaCl水泥浆中滤失量为41.2mL,对水泥浆流变性能以及水泥石强度等工程指标无不良影响。     

微孔滤膜处理催化剂的滤洗液

通过对几种有机微孔滤膜的考察试验,得出了在催化剂生产中采用微孔滤膜技术处理分子筛滤洗排放液,既能回收其中有用的分子筛催化剂产品,又能实现废液的达标排放。通过试验结果分析了膜材料、孔径、压力、浓缩倍数等试验条件对废液处理过程的影响。     

采用盐析法脱除分子筛催化剂凝胶滤液中的硅酸盐

采用盐析法,通过静态和动态实验对中国石油兰州石化公司催化剂厂产生的分子筛凝胶滤液中的硅酸盐(以Si O2计,下同)脱除进行了研究。结果表明,在静态实验中,通过筛选确定镁盐溶液为盐析剂,最佳操作条件为:体系p H值9.5~10.5,镁盐溶液体积浓度4~6 m L/L(以凝胶滤液用量计,下同)。在动态实验中,无放大效应,处理效果好且稳定;当凝胶滤液中Si O2质量浓度为1 511.68 mg/L,盐析剂选用质量分数为10%的镁盐溶液,其体积浓度为5 m L/L时,排水Si O2质量浓度低于250 mg/L,去除率达到84.5%~90.0%。     

聚合物分子结构与老化稳定性关系研究

在胜利油田三类油藏条件下,系统研究了聚合物分子结构与长期稳定性能的关系。研究表明,疏水缔合聚合物依靠分子链间相互作用而具有优异的长期稳定性能,其次是耐温抗盐单体共聚物,而高分子量聚丙烯酰胺最差;提高缔合单体含量、提高聚合物特性黏数、降低水解度和在分子结构中引入功能单体能明显改善长期稳定性能;当疏水缔合聚合物分子结构中含0.5%(mol)的缔合单体、15%(w)的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、特性黏数值大于1 400mL/g和水解度低于20%时,经120天老化后,溶液不会发生相分离,仍具有一定的增黏能力。     

丁基橡胶相对分子质量分布的影响因素研究

以二氯金刚烷为引发剂,烷基氯化铝为共引发剂,在低温-100～-90℃条件下进行了丁基橡胶的淤浆聚合研究,探讨了共引发剂酸性及浓度,链转移剂和链终止剂等对丁基橡胶的产率、相对分子质量及其分布的影响情况.研究结果表明,共引发剂的酸性增强,不仅有利于提高产率,也有利于加宽产物的相对分子质量分布。当以二氯乙基铝(EADC)为共引发剂时,通过改变EADC的浓度,可以调整产物中高相对分子质量级分和较低相对分子质量级分含量的变化,提高EADC浓度有利于增加高相对分子质量级分的相对分子质量和含量,而降低EADC浓度有利于增加低相对分子质量级分的含量,从而可以在一定范围内调整产物的相对分子质量及其分布。在丁基橡胶聚合体系中,外加微量链转移剂或链终止剂对产物相对分子质量分布没有明显的调节作用,但即使是极微量的链终止剂,也会导致单体转化率大幅度下降,不利于反应。