汽车自动传动液稠化剂的性能评定

为了满足汽车自动传动液（ＡＴＦ）的研制需要，对中国石化高桥公司炼油厂研究所研制的汽车自动传动液用三功能稠化剂进行了稠化能力、低温性能、降凝效果、抗剪切性能、分散性能及氧化降解性能的评定，结果表明，研制的上６０２Ｄ稠化剂具有增稠、降凝和分散性三功能，可在汽车自动传动液配方中应用。     

酸液稠化剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和N-乙烯基吡咯烷酮(NV P)为单体,通过水溶液聚合得到一种酸液稠化剂(PAADN)。采用FTIR和1H NMR方法对PAADN的结构进行了表征,采用单因素等方法优选聚合条件,并考察了稠化剂PAADN的性能。实验结果表明,适宜的反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)∶m(DMDAAC)∶m(NVP)=6∶2∶1∶1、反应温度4 5℃、单体总用量2 5%(w)(基于反应体系质量)、过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂用量为单体总质量的0.9%、体系p H=6~8、反应时间6 h。适宜的PADDN稠化酸配方为:盐酸含量20%(w)、PAADN用量0.5%(w)(基于稠化酸体系质量)、酸溶时间80 min、丙炔醇用量2.0%(w)。该稠化酸的黏度在170 s~(-1)时达到34 m Pa·s,且PAADN在稠化酸中具有较好的热稳定性、剪切稳定性、缓速性能和抗盐性能。     

稠化剂对润滑脂低温性能的影响

高速发展的工业和国防事业对润滑脂的低温使用性能提出更严苛的要求,稠化剂作为润滑脂3大组分之一,对润滑脂的低温性能起着至关重要的作用。选取金属皂基稠化剂锂皂和钙皂、复合金属皂基稠化剂复合锂皂、磺酸钙皂、非皂基稠化剂膨润土和聚脲,分别添加到两种基础油PAO4和PAO10中,制备得到不同稠化剂类型的润滑脂,考察稠化剂类型对润滑脂低温性能的影响。结果表明:润滑脂低温性能与稠化剂类型有较大的相关性,单金属皂基润滑脂低温性能优于复合金属皂基润滑脂;同一黏度级别基础油制备的润滑脂低温性能从优到劣的顺序依次为:金属皂基润滑脂膨润土润滑脂复合锂基润滑脂聚脲润滑脂磺酸钙润滑脂。     

酸液稠化剂TT-1的性能研究

以丙烯酰胺、丙基氯化铵、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸、丙烯酸为单体,以过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,在45℃,单体总浓度为25%,引发剂加量为单体质量0.12%和氮气保护条件下,用水溶液聚合方法制备了一种酸液稠化剂TT-1并对其性能进行了评价,结果表明TT-1的酸溶性好,酸溶时间约为22 min;增黏能力强,60℃时2.5%的TT-1可使酸液黏度在40 mPa·s以上,剪切稳定性好,在170 s-1剪切速率下表现出了较强的抗剪切稀释能力;在NaCl和CaCl2总浓度为10%条件下表现出良好的抗盐性能,与常用酸液添加剂的配伍性好.     

(HS)级N32低温液压油基础油和稠化剂的选择及性能评定

本文根据我国现有原材料情况,研制了(HS)级 N32低温液压油,此产品的基础油为聚α-烯烃加氢一线油和25号变压器油(质量比为3∶1)研究筛选出的稠化剂为6%的聚甲基丙烯酸酯((?)为7.2×10~4)和3%的聚异丁烯((?)为2.4×10~4),并加有1.5%锌型液压油复合添加剂。实验评定结果表明,本文研究的产品性能基本符合我国液压油攻关组制订的指标。     

耐高温海水基压裂液稠化剂性能评价

为满足耐温180℃海水基压裂液的需求,以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、N-乙烯基吡咯烷酮、顺丁烯二酸单十二烷基酯钠盐、N-十六烷基丙烯酰胺为原料,以亚硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,制得缔合型聚合物稠化剂SWF-T180,评价了SWF-T180的增黏、抗盐、溶胀、耐温性能及其配制海水基压裂液的性能。研究结果表明,稠化剂SWF-T180增黏效果显著,加量超过0.6%时溶液黏度快速增加;SWF-T180具有良好的抗盐抗钙镁能力和速溶性能,在海水中溶胀8 min后的溶液黏度达到最终黏度的84.3%,耐温达180℃;由1%SWF-T180和0.6%交联剂配制的海水基压裂液在180℃下剪切90 min的黏度为60数70 mPa·s,具有良好的剪切恢复性能,满足海上180℃储层压裂施工的要求。图9表1参18     

稠化剂对光纤填充油膏性能的影响

简述了稠化剂对光纤填充油膏性能的影响，硅型稠化剂的触变性能好，高聚物型稠化剂的胶体安定性良好，而硅和高聚物复合型稠化剂则兼有两者的优点。     

耐高温酸液稠化剂的合成与性能评价

为了构造可长期适用于深穿透酸压工艺的稠化酸体系,以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺基-2 甲基丙磺酸（AMPS）为原料,以及是否引入疏水单体AT100,分别制备了阴离子稠化剂PAP-1和疏水缔合稠化剂 PAP-2,考察了各反应条件对稠化剂性能的影响,并使用黏度计和高温流变仪对最佳反应条件下制备的稠化剂进 行了性能研究。确定了稠化剂PAP-1的最佳合成条件为：AM、AA和AMPS物质的量之比为90∶9∶1,引发剂占单 体总质量的0.03%,单体质量分数为25%,反应温度为55℃;稠化剂PAP-2最佳合成条件除疏水单体占其余单体 物质的量0.2%,其余与稠化剂PAP-1的一致。研究结果表明：常温下,0.8%稠化剂PAP-1和PAP-2在20%盐酸中 的酸溶时间分别为20、50min,酸液黏度分别39和54mPa·s,且与其余添加剂配伍性好。质量分数为0.8%的稠 化剂PAP-1和PAP-2与添加剂复配后,在160℃、170 s^-1下酸液黏度分别为10、31 mPa·s,黏度保留率分别为 25.6%和57.4%。相比于稠化剂PAP-1,稠化剂PAP-2具有更优异的增黏耐温性能。因此,稠化剂PAP-2完全满足 酸化压裂现场要求,在深井及超深井中有着良好的应用前景。     

耐高温酸液稠化剂的制备及性能研究

利用丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料进行二元共聚,采用复合引发体系合成一种耐高温酸液稠化剂,通过单因素分析法确定最佳反应条件,对合成样品进行红外表征,并对其增黏性能、流变性能等进行评价。结果表明,最佳合成条件为 DMC 的质量分数15%、引发剂加量为 0.4%、聚合温度 50 ℃、聚合时间 4 h。合成的稠化剂易溶于酸,增黏效果好,在160 ℃、170 s^-1条件下,质量分数 0.8%的稠化剂溶于质量分数 20% 的盐酸中剪切 60 min,黏度保持在 30 mPa·s 左右,具有较好的耐温性和耐剪切性;与缓蚀剂、铁离子稳定剂、黏土稳定剂等添加剂配伍性较好,形成的稠化酸体系可以有效提高酸液黏度,降低酸岩反应速率,提高酸刻蚀裂缝的穿透深度,为超深井酸压用工作液提供技术支撑。     

酸液稠化剂TP-1的合成及性能

国内稠化剂产品多表现出受剪切影响大、酸液增黏能力弱、现场配制时间长等缺点.为了提高酸液黏度,降低酸液在地层中的反应速度,采用反相乳液聚合的方法合成了分子量在(800～1100)×104的酸液稠化剂TP-1.性能评价试验结果显示,稠化剂TP-1的酸溶时间小于10 min,具有很好的溶解能力;TP-1对酸液的增黏作用明显,(4%TP-1+20%HCl)酸溶液90℃下表观黏度达到46 mPa·s,120℃下表观黏度27 mpa·s.同时TP-1表现出较强的耐剪切能力和良好的配制稳定性,有利于酸化措施效果的提高.     

海水基稠化剂的筛选与性能研究

随着海上油气田的开发,深海压裂和大规模压裂技术成为海上油气开采的发展方向。受海上平台空间和物料运输的限制,研究海水配制的稠化剂为海上压裂技术的发展开辟了新的途径。通过对目前常用的4种类型稠化剂(植物胍胶、微聚物、黏弹性表面活性剂VES、超支化分子)在溶解和配方残渣质量浓度等方面的试验研究和对比,从分子结构角度和作用机理分析了各自的溶解性能和耐盐性能。在矿化度大于30000mg/L海水中,超支化分子类稠化剂的溶解时间为4min,残渣质量浓度为66mg/L,性能最佳,可作为海水配制压裂液的目标稠化剂。     

稠化剂对润滑脂低温性能的影响研究

高速发展的工业和国防事业对润滑脂的低温使用性能提出更严苛的要求,稠化剂作为润滑脂3大组分之一,对润滑脂的低温性能起着至关重要的作用。选取金属皂基稠化剂锂皂和钙皂、复合金属皂基稠化剂复合锂皂、磺酸钙皂、非皂基稠化剂膨润土和聚脲,分别添加到两种基础油PAO4和PAO10中,制备得到不同稠化剂类型的润滑脂,考察稠化剂类型对润滑脂低温性能的影响。结果表明：润滑脂低温性能与稠化剂类型有较大的相关性,单金属皂基润滑脂低温性能优于复合金属皂基润滑脂;同一黏度级别基础油制备的润滑脂低温性能从优到劣的顺序依次为：金属皂基润滑脂＞膨润土润滑脂＞复合锂基润滑脂＞聚脲润滑脂＞磺酸钙润滑脂。     

耐高温海水基压裂液聚合物稠化剂流变性能

为明确聚合物稠化剂分子量、功能单体种类及含量等参数对海水基压裂液流变性能的影响,选用分别具有强电解质单体2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)或可抑制酰胺基水解单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的超高分子量聚合物,研究了聚合物溶液的流变性能。对具有超高分子量及不同AMPS含量的5种聚合物进行了聚合物交联冻胶耐温耐剪切性能研究。实验结果表明,具有超高分子量及较低AMPS含量的聚合物黏弹性更好,具有超高分子量及高AMPS含量的聚合物在高温下耐剪切性能更好,具有超高分子量及NVP基团的聚合物在海水中增稠能力更好,具有高AMPS含量的聚合物耐温耐剪切性能更好;具有超高分子量(分子量不低于2×10⁷)、适宜的水解度(20%～23%)、低AMPS含量(3%～8%(w))的聚合物,更适于作为耐高温海水基压裂液稠化剂。     

PADM-16酸液稠化剂的合成与性能评价

以甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)和溴代十六烷为原料合成了甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十六烷基溴化铵(DM-16);再以DM-16、丙烯酰胺、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸为原料,采用自由基水溶液聚合法合成了疏水缔合聚合物PADM-16。用IR、~1H NMR、SEM和荧光光谱法分析了PADM-16的结构,并考察了PADM-16为稠化剂的性能。表征结果显示,PADM-16为预期聚合物,其水溶液存在疏水缔合作用,酸溶时间为100 min。实验结果表明,随PADM-16稠化剂含量的增大,稠化酸黏度不断增大;PADM-16具有较好的耐酸性和良好的热稳定性,当盐酸含量为20%(w)时,稠化酸黏度仍可达到57 mPa·s,60℃和90℃下的热稳定系数分别为84.2%和65.0%;合PADM-16的稠化酸在30℃、170 s~(-1)下剪切120 min后,剪切稳定性为90.1%。     

耐温抗盐酸液稠化剂的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)为主单体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及改性单体2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)进行三元水溶液聚合,合成了一种酸化用稠化剂,并对其性能进行了评价。结果表明,该稠化剂在室温下能迅速溶解于20%的盐酸溶液中形成稠化酸。室温条件下,稠化酸粘度随着稠化剂加量的增加而增加,且增加趋势明显;随着养护温度的升高,稠化酸粘度略有下降,但粘度保留率高,温度达到120℃时,粘度保留率为78%,具有良好的耐温性;矿化度增加时,稠化酸粘度降低,矿化度达到1·6×105mg/L时,稠化酸粘度保留率为67·5%,具有一定的抗盐性。与不加稠化剂的盐酸相比,稠化酸与石灰石反应具有更低的反应速率,缓速性能良好。     

耐高温乳液稠化剂压裂液的制备及性能研究

制备了一种耐高温乳液稠化剂压裂液。实验结果表明：该压裂液适用于30～180℃储层改造,低浓度时可作为滑溜水使用,满足大规模体积改造;高浓度时满足加砂压裂改造。在180℃条件下,2 h时,黏度在100 mPa·s以上;弹性指数储能模量G′大于10 Pa,优于常规压裂液体系,具有良好的支撑剂携带能力;破胶彻底;微观结构可见明显的网状及交联结构;现场应用效果显著。该体系实现了滑溜水到携砂液的无障碍切换,满足目前体积改造大规模施工、工厂化作业的需求。     

加重压裂液用聚合物稠化剂合成及性能

加重压裂液是解决施工压力过高的有效手段之一,普通瓜胶加重压裂液残渣含量较高、对地层伤害较大,而VES类压裂液又受到使用温度的限制,无法应用于高温井压裂施工。针对上述问题,利用水溶液聚合法合成了一种AM/CnDMAAC/NVP超分子聚合物BC40。通过对特性黏数和溶解性能的评价,结合正交实验与单因素法对聚合条件进行了优化,得到最佳聚合条件为：聚合单体总浓度为30%、引发剂浓度为0.12%,聚合温度为35℃,通氮排氧1 h,反应时间5 h。BC40在甲酸钠加重的水溶液中具有良好的增黏能力。配制不同密度的加重压裂液在120℃、170 s-1条件下剪切2 h,表观黏度稳定在30 mPa · s以上,表现出良好的耐温耐剪切性能;向不同密度的加重压裂液中加入破胶剂,在95℃下均可破胶,得到的破胶液表面张力低,破胶后残渣含量低,对地层伤害小。     

不同稠化剂类型矿物油润滑脂高温性能的评价

采用500SN基础油制备了稠度相同的锂基润滑脂、复合锂基润滑脂、复合铝基润滑脂、聚脲润滑脂和复合磺酸钙瓞润滑脂。     

加重压裂液用聚合物稠化剂合成及性能

加重压裂液是解决施工压力过高的有效手段之一,普通瓜胶加重压裂液残渣含量较高、对地层伤害较大,而VES类压裂液又受到使用温度的限制,无法应用于高温井压裂施工。针对上述问题,利用水溶液聚合法合成了一种AM/CnDMAAC/NVP超分子聚合物BC40。通过对特性黏数和溶解性能的评价,结合正交实验与单因素法对聚合条件进行了优化,得到最佳聚合条件为:聚合单体总浓度为30%、引发剂浓度为0.12%,聚合温度为35℃,通氮排氧1 h,反应时间5 h。BC40在甲酸钠加重的水溶液中具有良好的增黏能力。配制不同密度的加重压裂液在120℃、170 s-1条件下剪切2 h,表观黏度稳定在30 mPa · s以上,表现出良好的耐温耐剪切性能;向不同密度的加重压裂液中加入破胶剂,在95℃下均可破胶,得到的破胶液表面张力低,破胶后残渣含量低,对地层伤害小。      

油酸酰胺丙基二甲基氧化胺压裂液稠化剂的性能研究

油酸在170℃、Na OH催化剂条件下与二甲氨基丙胺缩合生成中间体,在55℃条件下与30%过氧化氢氧化生成油酸酰胺丙基二甲基氧化胺,总转化率为97%。使用质量分数为1.5%~3%的油酸酰胺丙基二甲基氧化胺及助剂配制的清洁压裂液,在170 s-1、80℃条件下剪切1 h,黏度在50~150 m Pa·s之间;使用质量分数为3%的清洁压裂液在170 s-1、100℃下剪切1 h,黏度达到30 m Pa·s。由于氮氧键之间为配位共价键,具有较大的偶极矩,极性大,增稠能力强。利用裂缝导流实验装置,分别通10 PV 2%油酸酰胺丙基二甲基氧化胺清洁压裂液及羟丙基瓜胶压裂液破胶液,它们对裂缝导流能力的伤害率分别为13%和90%,清洁压裂液对裂缝导流能力伤害小。清洁压裂液与煤油按质量比为10∶1混合,在40℃破胶0.5 h,破胶液黏度为2.71 m Pa·s,破胶彻底。