聚乙烯醇/丙烯酰胺耐温耐盐调剖剂的合成与表征

为了提高丙烯酰胺类调剖剂的耐温耐盐性,以丙烯酰胺(AM)、聚乙烯醇(PVA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主剂、过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用水溶液聚合法制备凝胶调剖剂,并研究其耐温耐盐性能.结果表明,所用AM质量分数为5%,AMPS质量分数为0.5%,PVA质量分数为2%,引发剂APS质量分数为0.05%,交联剂BIS质量分数为0.003%时,调剖剂表现出最好的耐温耐盐性;该调剖剂在温度为130℃、粗盐浓度为250 g/L的条件下仍能保持较好的性能,可应用于高温高盐油藏的堵水调剖.     

高吸水纤维的研制及其吸水性能的测试

采用水溶液聚合法，以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和聚乙烯醇(PVA)为原料，以过硫酸钾为引发剂，分别合成AA／AMPS共聚物和AA／AMPS／AM共聚物，然后进行湿法纺丝，制得高吸水纤维并测定其吸(盐)水倍率．研究结果表明；在实验配比条件下，二元共聚吸水纤维随AMPS加入量增大，吸(盐)水倍率也随之增大；三元共聚吸水纤维随AMPS加入量增大，吸(盐)水倍率先增大后减小．     

XG/AMPS/BIS凝胶体系调剖剂的研究

为了改善现有调剖剂存在的耐温抗盐性差、交联剂污染环境的问题,以黄原胶（XG）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,以过硫酸钾（KPS）为引发剂,通过水溶液法合成了一种新型调剖剂. 用红外光谱分析了原料和产物的结构,并对产物进行了耐温耐盐性能测试. 结果表明:当XG质量分数为0.10%、AMPS质量分数为10％、BIS质量分数为0.16%、KPS质量分数为0.02%、反应温度为70 ℃时,调剖剂的性能达到最佳;适用地层温度为90 ℃~150 ℃,适用地层矿化度为0 mg/L~25×10⁴ mg/L,此调剖剂可应用于高温高盐油田.     

反相悬浮法合成AA/AM/AMPS耐盐高吸水性树脂

为了提高高吸水性树脂的吸液性能,实验采用反相悬浮聚合法,向丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)二元体系中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为第三种聚合单体合成高吸水性树脂.通过正交试验研究单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量和引发剂用量四个因素对产品性能的影响.红外光谱和扫描电镜测试结果显示产物为AA/AM/AMPS三元共聚物,粒子呈球形,球表面为褶皱状.最佳实验条件:单体摩尔配比(AA/AM/AMPS)为1.25∶1∶0.7,丙烯酸中和度为90%,交联剂用量(占单体总量)为0.08%,引发剂用量为0.7%.此条件下产品的吸蒸馏水率可达1 720 mL/g,吸盐水率达165 mL/g.     

不同鱼蛋白用量下吸水剂性能的实验研究

利用鱼蛋白与丙烯酸通过水溶液聚合法接枝共聚制备鱼蛋白高吸水剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,对配方进行优化,合成了鱼蛋白相对丙烯酸质量分数分别为10%、20%、30%的吸水剂,通过对产品的测试,比较了不同鱼蛋白用量下的吸水剂性能.结果表明,3种最佳产物在人工尿液中的吸液倍率分别达77.59 g/g、73.64 g/g和65.43 g/g,质量分数为10%的鱼蛋白吸水剂吸(盐)水性能、吸人工尿液倍率、不同pH下的溶胀能力和耐热、耐光、耐寒性能都优于质量分数为20%或30%的,而保水能力均相当. 更多还原     

磺酸基团对高吸水性聚合物耐盐性的影响

针对高吸水性聚合物(SAP)耐盐性较差的问题,采用水溶液聚合法以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成三元共聚的SAP,研究磺酸基团对聚合物耐盐性的影响.单体配比研究表明,引入AMPS前后,SAP在蒸馏水中30 min的吸液率分别为615 g/mL和695 g/mL; 在0.9%NaCl溶液中吸液率分别为50 g/mL和75 g/mL.研究出合成SAP的较佳条件AMPS∶AM∶AA的摩尔比为0.5∶4∶3; 反应温度为60 ℃; 引发剂的用量为0.125%; 交联剂的用量为0.02%.合成的SAP在蒸馏水中和0.9%NaCl溶液中达饱和时的吸液率分别为1 350 g/mL和125 g/mL.表明AMPS的引入有效地改善了高吸水性聚合物的耐盐性.     

插层麦饭石复合高吸水树脂的合成及表征

以麦饭石(MDS)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和羧甲基纤维素(CMC)为原料,采用微波辐射法制备(AA-AMPS-CMC)/MDS高吸水树脂。通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜等方法对树脂的结构和形貌进行了表征,并探讨了麦饭石、引发剂、交联剂的质量分数、单体配比、中和度、微波功率对吸水倍率的影响。结果表明:麦饭石和有机单体之间发生了插层复合反应形成高吸水树脂;在最佳合成条件下,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 169 g/g和80 g/g,与未加入MDS的树脂相比,吸水倍率分别提高了73%和46%,这表明在体系中适量引入MDS显著提高了树脂的吸水性能;另外在较高温度下,树脂也显示出了良好的保水性能。     

半互穿网络聚丙烯酸高吸水树脂的合成及性能

采用过硫酸钾 (KPS)为引发剂 ,以溶液聚合的方法制备了丙烯酸羟丙酯与 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸共聚物 (P(HPA/AMPS) )。以P(HPA/AMPS)为互穿聚合物 ,KPS为引发剂 ,N ,N′ -亚甲基双丙烯酰胺 (MBA)为交联剂 ,用溶液聚合法制备了以交联聚丙烯酸钠为基质的互穿网络型高吸水树脂。研究了互穿聚合物P(HPA/AMPS)对高吸水树脂吸水能力的影响。结果表明 ,互穿聚合物的加入能有效提高聚丙烯酸钠吸水树脂的耐盐性及吸水能力 ,互穿聚合物的用量及组成对高吸水树脂的耐盐性及吸水能力有较大的影响。当P(HPA/AMPS)用量为 2 .4 % ,组成为n(HPA) /n(AMPS)为 0 .5时 ,合成的PSA -IP -P(HPA/AMPS)高吸水树脂具有最佳吸水能力 ,其吸去离子水量为 2 0 75ml/g,吸生理盐水量为 115ml/g ,分别比PSA高 36 .1%和 35 .3%。     

丙烯酸系四元共聚耐盐性高吸水树脂的合成

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基-二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,采用反向悬浮聚合法,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,Span80为分散剂,在环己烷连续相下进行四元共聚,制备出了耐盐性高吸水树脂.研究了丙烯酸和丙烯酰胺不同配比对吸水率的影响,实验结果表明:当AA∶AM=4∶1时,在蒸馏水、0.9%(质量分数)的NaCl溶液、2%(质量分数)的NaCl溶液、5%(质量分数)的NaCl溶液中的最大吸水量分别为500 g/g、200 g/g、150 g/g、60 g/g.通过与传统三元共聚树脂(AA/AMPS/DMDAAC)的红外分析(FT-IR)和热重分析(TG)比较,表明几种单体产生了交联,且有较好的协同作用;并对四元共聚产物进行了粒度测试及扫描电镜分析(SEM),确定了其微观形貌.     

水分散型阴离子聚丙烯酰胺的合成及其表征

在(NH4)2SO4水溶液中,以2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体原料,聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠(PSAMPS)为分散剂,采用水分散聚合技术合成了环境友好型水分散型阴离子聚丙烯酰胺P(AMPS/AM)。重点探讨了单体配比、反应温度和硫酸铵用量对水分散体系的影响,并利用透射电镜观察其颗粒形貌。结果表明,制备稳定水分散型P(AMPS/AM)的适宜条件分别是n(AMPS)∶n(AM)为15∶85,反应温度50℃,(NH4)2SO4质量分数20%~28%;透射电镜显示,沉淀聚合物为2.3~4.5μm的球形或椭球形颗粒。     

塔河油田复合冻胶堵剂性能评价与现场工艺

堵水是塔河碎屑岩油藏控水稳油的主要措施,但是受埋藏深且高温、高盐的影响,水平井堵水提效困难。鉴于此,依据互穿网络聚合原理,合成以有机交联剂、硅酸盐为主体的复合冻胶堵剂,并进行了高温老化、油水驱替和毛细管注入实验。结果表明,在加入热稳定剂的情况下,该堵剂4～50 h成胶时间可控,130 ℃高温下30 d内不脱水,水相封堵率超过90%,而且具有优良的油水相态选择性和地层渗透率选择性。施工时需以高效洗油剂作为前置液、以交联聚合物作为封口剂控压低速注入,在现场取得了较好的应用效果     

一种堵水剂用交联剂的研制与性能评价

HPAM 凝胶是目前国内外采用最广泛、最有效的化学堵水剂,其中苯酚/甲醛体系是HPAM 凝胶类堵水剂最常用的交联剂。但是苯酚/甲醛交联剂气味和毒性较大,尤其是高致癌性,严重限制了其在现场的应用。针对这一问题,本文首先在室内合成了低毒无气味的水溶性羟甲基多酚THMBPA,然后以THMBPA 为交联剂主剂,以多乙烯多胺TET为交联剂辅剂,研究了部分水解的聚丙烯酰胺HPAM 与THMBPA/TET复合交联剂的凝胶动力学,考察了pH、复合交联剂配比、温度以及盐浓度对成胶时间和凝胶长期稳定性的影响。结果表明,在90 ℃和120℃下,该凝胶体系的成胶时间可在10~120h任意调节;凝胶长期耐温稳定性好,在120℃下凝胶可稳定存在90d,在90℃下可稳定存在100d;长砂管封堵驱油实验表明,该堵水剂具有良好的封堵能力,封堵率可达90.6%。     

秸秆接枝丙烯酸丁酯制备吸油树脂

以玉米秸秆为反应基材、丙烯酸丁酯为接枝单体、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯(BDDMA)为交联剂,采用悬浮聚合方法合成了吸油材料。考察了物料配比、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对合成材料吸油性能的影响,用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜分别对材料的化学结构及表面形貌进行了表征。结果表明,吸油材料的最佳合成条件为m(秸秆)∶m(丙烯酸丁酯)=1∶1、w(引发剂)=0.6%、w(交联剂)=0.2%、反应温度75℃、反应时间6h,在此条件合成的吸油材料对甲苯的吸油率为5.8g/g。     

丙烯酸系增稠剂制备工艺的研究及性能测试

以丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）作为单体,Span-80为乳化剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,自制稳定剂为胶体保护剂,过硫酸铵-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）-尿素体系为氧化还原引发剂,通过反相乳液聚合,合成制备了活性染料印花增稠剂。研究结果表明,当单体中和度为90%,乳化剂占油相质量分数为12%,交联剂占单体质量分数0.15%,稳定剂占单体质量分数9%,引发剂占单体质量分数0.06%时,所制备的增稠剂性能最佳。     

提输卤管道用减阻剂的合成、表征及其性能

为了降低深层卤水提输过程的能耗,开展耐温耐盐的提输卤管道用减阻剂研究具有重要的现实意义。以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为单体, 采用氧化还原引发剂体系水溶液聚合法合成耐温耐盐的提输卤管道用减阻聚合物P(AM/AMPS/AA)。以聚合物在常温卤水管道中的减阻率为考核指标,设计四因素三水平正交试验,确定最佳合成条件为:反应系统pH为1,反应温度为30 ℃,单体质量配比为m(AM)∶m(AMPS)∶m(AA)=15∶3∶2,引发剂加入质量为单体总质量的0.04%。根据在线红外分析结果确定最佳反应时间为3 h。利用FTIR和¹H NMR等手段对P(AM/AMPS/AA)的结构进行表征并用多角激光光散射仪测定其分子量。在自制的减阻率测试环道上对合成聚合物的减阻性能进行测试,合成聚合物表现出较好的耐温耐盐性能,减阻效果明显。如在模拟卤水质量浓度150 g/L、水温15 ℃、流量950 L/h、减阻剂用量为20 mg时,合成减阻聚合物的减阻率可以达到41.2%。与现有减阻剂相比,合成的P(AM/AMPS/AA)减阻聚合物减阻性能大幅度提高,具有较好的开发应用前景。     

聚合物包裹纳米颗粒封堵剂的制备及其封堵性能

页岩水化和分散导致井壁失稳一直是油气钻井工程中的难题,通过纳米封堵剂物理封堵页岩中的孔隙和微裂缝,是提高页岩地层稳定性最好的方法。采用硅烷偶联剂KH560对高浓度的硅溶胶进行改性处理,运用无皂乳液聚合原理,在改性SiO₂粒子表面接枝丙烯酸（AA）和苯乙烯（St）单体,成功研制出一种聚合物包裹纳米颗粒的新型弹性承压封堵剂。通过Zeta电位及粒度分析仪和透射电子显微镜证明所制备的STA?1封堵剂粒径中值为45.3 nm。以中压滤失量为评价指标得到最佳合成条件：反应温度为60 ℃,反应时间为3.0 h,m（St）/m（AA）=3∶2,分散搅拌时间为10.0 min,单体质量分数为6.67%,引发剂质量分数为0.40%。最后,利用岩心驱替实验模拟页岩考察STA?1的实际封堵效果。结果表明,质量分数为1.00%的STA?1对渗透率小于2 000 mD的填砂管表现出良好的堵水能力,封堵率大于85%。     

乳化沥青选择性堵水研究

为海上某高渗油田研制一种具有破乳可控性的乳化沥青选择性堵剂.通过对体系中乳化剂加量的改变可将体系在地层条件下的破乳时间控制在12～48h之间;运用单岩心物理模拟实验,考察了堵剂对不同渗透率地层的封堵率均大于92％,同时具有较强的耐冲刷性;经过平行双岩心填砂管实验对堵剂体系的选择性堵水研究表明:乳化沥青堵水剂对油相封堵率为6.2％.