稠油降黏聚合物功能材料的合成与降黏性能研究

对含有苯环、吡啶环和酯基类稠油降黏聚合物的合成过程进行了分子动力学模拟计算。在此基础上,采用溶液聚合法合成了含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物功能材料,以傅里叶转换红外法(FTIR)、动态光散射法、凝胶色谱法(GPC)和热分析法(DSC)对所合成的聚合物进行了表征;以胜利油田稠油为对象,采用流变仪对其进行了降黏效果的研究。实验结果表明含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物在30℃,聚合物加量为463×10-6时,其表观降黏率为79%,表现出了含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物具有潜在的工业应用价值。同时通过SEM冷场发射扫描电子显微镜对加降黏剂前后原油的微观形貌进行了观察,由此对降黏机理进行初步讨论与分析。     

纳米PSMA-AM/SiO_2复合材料的制备及在稠油降凝降黏中的应用

通过溶液聚合的方法,制备了纳米PSMA-AM/SiO2复合材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试等对其结构和性质进行表征,并将其应用于大庆高蜡稠油,进行降凝和降黏性能测试。结果表明:纳米PSMA-AM/SiO2复合材料接枝率为39.52%,疏水性能优异,在有机介质中能均匀稳定分散,能使稠油凝点降低6℃,黏度降低72.1%(40℃),降凝降黏效果优异。     

双亲性聚合物稠油降黏剂的合成及降黏性能

采用具有疏水结构的丁苯烯(PB)和具有亲水结构的丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)合成双亲性聚合物。聚合物链中的苯环结构可嵌进稠油沥青质的板结结构中,进入稠油内部聚合物链上的亲水基团可促进O/W乳状液的形成,进而降低稠油黏度。聚合物的红外光谱、热重分析、凝胶渗透色谱结果表明,单体AM,AA,AMPS和PB均参与了共聚,较高的热解温度(250℃)保证了降黏剂的热稳定性,较低的相对分子质量(8×10~4～10×10~4)之间有利于降黏剂进入到稠油的"内部"。以绥中36-1脱气稠油(SZ)和江汉油区八面河稠油(BMH)为降黏处理对象,降黏剂在一定条件下(70℃,质量分数为0.5%和0.6%),降黏率分别为86.14%和83.85%,表明双亲性聚合物具有优良的降黏效果,且在一定条件下(70℃,质量分数0.5%),降低油水体积比(低于6∶4)可有效提高降黏效果。     

超声波应用于稠油降黏的实验研究

稠油在我国已探明的储量中占比50%以上,而它的高密度、高黏度等特征使得其开采和运输的难度极大,因此,稠油降黏意义重大。超声波技术在稠油降黏的应用中已取得了一定的成效,但尚未得到现场大规模应用。为探究超声波在稠油降黏过程中的作用规律,基于室内实验设计了包括超声波发生器、流变仪、电子天平、恒温水浴等仪器组成的超声稠油降黏评价测试平台。在测试平台上,观测了超声波发生器的电功率、超声作用时间以及油样初始黏度对稠油降黏效果的影响。结果表明,只有在一定的条件下,超声波技术在稠油降黏中的应用才能取得较好的效果,说明了超声波技术对于稠油降黏以及油井的增产增注具有适用性。目前看来,超声波降黏技术在油田现场实际井中的应用及其降黏机理还需进一步深入的研究。     

对苯乙烯磺酸钠/马来酸酐/木质素磺酸钙接枝共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价

采用对苯乙烯磺酸钠、马来酸酐、木质素磺酸钙为原料,过硫酸铵为引发剂合成了接枝改性木质素磺酸钙降黏剂(SMLS)。利用傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,考察了该降黏剂在淡水、盐水、钙质钻井液中的降黏作用。结果表明,SMLS通过拆散钻井液中的黏土网状结构降低钻井液的黏度和切力,降黏性能优异,在淡水钻井液、盐水钻井液和钙处理钻井液中的降黏率可分别达到80.77%、75.00%和70.50%,具有良好的抗盐性能。SMLS耐温性能好,在150℃以下的降黏作用几乎不受老化温度的影响,在经200℃老化16h后加量为0.4%的SMLS在淡水钻井液中的降黏率仍可达70%。     

咪唑啉与亚磷酸二乙酯复配对环烷酸腐蚀的缓蚀机理

稠油中的环烷酸时常减压装置有较强的腐蚀,必须进行防护,加注缓蚀剂是较为理想的办法.将咪唑啉和亚磷酸二乙酯进行复配,研究其在高温(280℃)下对常减压装置的缓蚀性能.结果表明:280℃,咪唑啉和亚磷酸二乙酯质量比为2:1,复配缓蚀剂的加入量为质量分数0.1%时缓蚀效率最大,达到91.55%.咪唑啉和亚磷酸二乙酯都是吸附膜型缓蚀剂,其质量比2:1时咪唑啉分子在金属表面形成疏松网状的有机吸附膜,高温下亚磷酸二乙酯在这层膜的基础上又生成一层坚韧的吸附覆盖膜,具有较好的缓蚀效果.     

降黏剂对以锂皂石为保护胶的水性多彩涂料稳定性的影响

以锂皂石为保护胶,磷酸盐为降黏剂制备水性多彩涂料,探讨了磷酸盐系降黏剂对凝胶彩粒形态及水性多彩涂料贮存稳定性、施工稳定性的影响。使用Zeta电位分析仪、傅里叶红外光谱仪对分散介质进行测试,结果表明磷酸盐系降黏剂分散锂皂石时,二者以氢键的形式结合;分散介质Zeta电位的绝对值越大,多彩涂料体系黏度稳定性越好;当锂皂石浓度为2%和焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等比例复配作为降黏剂且浓度为0.3%时,水性多彩涂料体系的稳定性优良。     

中石化关于化学降粘开采技术的探讨

目前常用的稠油降粘方法有掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘（通过改变稠油性质来降粘）以及化学降粘等四种,掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素,加热降粘则要消耗大量的热能,存在着较高的能量损耗和经济损失,改质降粘要求较为苛刻的反应条件,同时使用范围较窄;而化学降粘使用范围相对较宽,同时工艺简单,成本较低,易于实现。而且许多油藏因区块分散,含油面积小,油层薄等原因不能用常规方法开采,或者不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采,因此,提高稠油开采的经济效益,化学降粘开采稠油是一种很有前途的方法。     

关于化学降粘开采技术的探讨

目前常用的稠油降粘方法有掺稀油降粘、加热降粘、稠油改质降粘（通过改变稠油性质来降粘）以及化学降粘等四种,掺稀油降粘存在着稀油短缺及稠油与稀油间价格上的差异等不利因素;加热降粘则要消耗大量的热能,存在着较高的能量损耗和经济损失,改质降粘要求较为苛刻的反应条件,同时使用范围较窄,而化学降粘使用范围相对较宽,同时工艺简单,成本较低,易于实现。而且许多油藏因区块分散,含油面积小,油层薄等原因不能用常规方法开采,或者不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采,因此,为了提高稠油开采的经济效益,化学降粘开采稠油是一种很有前途的方法。     

纳米级油溶性降黏剂聚甲基丙烯酸十八烷基酯-丙烯酰胺/介孔纳米SiO_2的制备及应用

为降低高蜡原油的黏度,研制了一种新型纳米材料。选择模板法,采用溶胶-凝胶工艺制备了介孔SiO_2纳米粒(MSN),再通过溶液聚合法制备了油溶性降黏剂聚甲基丙烯酸十八烷基烷基酯-丙烯酰胺/介孔纳米SiO_2(PSMA-AM/MSN),采用氮吸附孔径、红外光谱、透射电子显微镜和接触角等手段对其结构和性质进行表征,并将其应用于大庆林源三库高蜡稠油和大庆铁岭高蜡稠油,进行降黏性能测试。结果表明:MSN尺寸均匀,比表面积大,孔道结构清晰;PSMA-MA/MSN疏水性能优异,在有机介质中能稳定分散,能使稠油黏度降低,降黏效果优异。     

稠油降粘技术

随着常规原油的不断开采,其储量和产量在逐年递减。我国稠油资源丰富,大约占陆上石油总资源的20以上,有关稠油降粘开采的课题也越发重要。目前国内外在稠油开采过程中常用的降粘方法有：加热法、掺稀油法、稠油改质降粘及化学药剂降粘法。稠油乳化降粘技术具有工艺简单、经济、能量消耗少等优点,因此开发用量少、成本低的乳化降粘剂成为关注的焦点之一。     

响应面法优化Fe/TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究

以钛片为基底、硝酸铁为铁源,采用阳极氧化法和常压热水自组装法制备铁掺杂改性的TiO_2纳米管阵列(TNTs)。以可见光下甲基橙(MO)的降解率为评价指标,考察了不同因素对MO降解率的影响,并采用响应面法优化了工艺条件,进一步通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)等测试手段对催化剂进行了分析表征。结果表明:当工艺条件为Fe(NO_3)_3浓度0.30 mol/L、反应温度75℃、反应时间8.42 h时,Fe/TNTs的光催化性能最佳,MO的降解率可达95.96%,与预测结果96.04%相符,较掺杂前提高了61.81%。所制备的Fe/TNTs为锐钛矿晶型,铁的掺杂并未破坏其有序的管状阵列结构,光响应范围拓展到了可见光区域。     

用于稠油降粘的水热裂解催化剂研究进展

为了解决稠油开采的难题,如今越来越多的研究聚焦在稠油降粘技术上,应用催化剂来提高稠油降粘效率是一种永久性的原位升级方法。综述了近年来国内外报道的各种催化剂类型,包括无机酸盐催化剂、有机盐催化剂、矿物催化剂、无机酸催化剂和金属基纳米催化剂,描述了它们在稠油地下催化裂解中的有效性,并展望了水热裂解催化剂的应用前景。     

铁掺杂TiO2纳米粉的制备、表征及其光催化活性

以钛酸丁酯为前驱体,硝酸铁为杂质添加剂,利用溶胶-凝胶法制备了掺铁TiO2纳米粉.以苯酚水溶液的光催化降解反应为探针,评价了掺铁TiO2的光催化性能.借助X射线衍射分析(XRD)、荧光光谱(FS)、热重-差热分析(TG-DTA)等手段对掺铁TiO2催化剂进行了表征.结果表明,掺杂浓度和焙烧温度对掺铁TiO2纳米粉的光催化降解活性有很大影响.掺铁0.5%、煅烧温度为400 ℃的催化剂表现出最佳的光催化活性,在苯酚的降解中催化效率比未掺杂TiO2纳米粉约提高了1倍;并初步探讨了荧光强度对光催化活性的影响.     

分数阶导数线性流变固体模型及其应用

采用Koeller 弹壶元件替代标准线性固体模型中的Newton黏壶, 得到分数阶导数线性流变固体模型, 给出了表征模型动态黏弹特性的存储模量、损耗模量和损耗因子以及表征模型静态黏弹特性的蠕变柔量和松弛模量。采用分数阶导数线性流变固体模型、标准线性固体模型和五参量固体模型对聚丙烯材料应力松弛特性进行分析。讨论了Mittag-Leffler函数的求和截断误差。结果表明分数阶导数线性流变固体模型能更准确描述聚丙烯材料的应力松弛行为。     

废弃聚丙烯热裂解催化改质制备燃料油的研究

以废弃聚丙烯为研究对象,系统地探讨了催化改质温度、催化剂种类及催化剂用量等因素对废弃塑料热裂解催化改质制备汽油和柴油的影响。使用以高岭土、ZSM-5分子筛和磷酸(质量比为10∶3∶2)均匀混合后,经500℃焙烧制得的PZSM-5为催化剂,当催化剂用量为(质量分数)8%,催化改质温度为300℃时,燃料油得率可达82.94%。对燃料油进行蒸馏后,所得汽油和柴油的主要物理性能均可达到国家标准的相应要求。     

BiFeO_3磁性光催化剂的制备及性能研究

以硝酸铁、硝酸铋为原料,采用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备了可见光响应的BiFeO3磁性光催化材料,利用XRD、SEM、PPMS等分析技术对催化剂进行了表征,通过对染料的降解实验检测其光催化活性.结果表明,用柠檬酸-硝酸盐燃烧法制备的BiFeO3在常温下的最大磁化强度约为0.4～0.6Am2/kg,500℃条件下制备的光催化剂在300W高压汞灯紫外光照射下,对曙红B和甲基橙的脱色率分别达到91.8%和83.2%,催化活性良好,而且在可见光下具有一定的光催化活性,10h对曙红B的脱色率达到70.1%.     

SiO2基酸化剂高温消解转炉钢渣中游离CaO的研究

转炉钢渣中游离CaO的水化膨胀是导致转炉钢渣体积安定性不良的重要原因。通过高温配加SiO_2基酸化剂,改变w(SiO_2)/w(CaO)对转炉钢渣进行稳钙改质处理。利用化学检测分析、X射线衍射和场发射扫描电子显微镜对SiO_2基酸化剂高温消解转炉钢渣中游离CaO的效果和特征进行研究。结果表明,改质后的转炉钢渣的w(SiO_2)/w(CaO)在0.37以上,就能满足钢渣中f-CaO低于3%的水泥和混凝土行业使用标准,且消解率达到60%以上,而当w(SiO_2)/w(CaO)为0.67时,f-CaO低于1%,且消解率达到90%以上;改质前后转炉钢渣的矿相组成有明显差异,改质后转炉钢渣以硅酸二钙、镁黄长石、镁铁尖晶石、磁铁矿和铁铝酸钙相为主,并且镁黄长石相随着w(SiO_2)/w(CaO)的增大而增多;转炉钢渣酸化稳钙前f-CaO被紧密包裹在矿相基体中,高温酸化改质后,团簇状聚集的f-CaO颗粒会嵌在硅酸盐相间,无明显包裹现象,尺寸为0.5~2μm。     

催化乳酸铵酯化的改性树脂的制备与表征

为降低酯化催化剂的制备成本,提高催化酯化反应的性能,以磺酸型阳离子交换树脂和FeCl3·6H2O为原料,采用液固溶剂法制备了固体酸催化剂.利用XRF,FTIR,XRD,NH3-FTIR对催化剂进行表面酸性、元素含量等性质的测试表征.研究表明,FeCl3与阳离子交换树脂的Bronsted酸中心(SO3H)发生化学反应形成了新的Lewis酸中心,络合到树脂上的Fe3+量为11.8%.测试了催化剂促进乳酸铵和正丁醇酯化反应的催化活性,当催化剂用量为1.5%时,酯化率高达96.1%.     

铁掺杂二氧化钛纳米晶的超声模板法制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯和硝酸铁为原料并辅以十二烷基胺作模板剂,将超声化学法与模板技术相结合,制备了系列铁掺杂TiO2纳米晶.采用XRD、TEM、SAED等多种手段对制备产物晶型及形态形貌进行了表征.以降解水中偶氮染料活性艳红x-3B为探针反应,评价了掺铁TiO2纳米晶的光催化活性.结果表明,该法制得的铁掺杂TiO2是结晶良好的锐钛矿型纳米晶,具有粒径均匀、形态规整、形貌有序等特点,且可实现铁元素均匀有效的掺杂,掺铁5%时TiO2产物的光催化活性最佳.