新型有机硼交联剂的合成及性能评价

针对交联剂在井深1500³000米的井下压裂施工的使用,通过室内实验合成了适用于此类油田的有机硼交联剂,其最佳合成工艺为:硼砂15%,催化剂4%;反应温度80℃,反应时间4h。该有机硼交联剂适用于超低浓度羟丙基瓜尔胶体系(0.253000米的井下压裂施工的使用,通过室内实验合成了适用于此类油田的有机硼交联剂,其最佳合成工艺为:硼砂15%,催化剂4%;反应温度80℃,反应时间4h。该有机硼交联剂适用于超低浓度羟丙基瓜尔胶体系(0.25⁰.38%),压裂液具有较好的耐温性能(135℃)、延迟交联性能(125s)和抗剪切性(200mPa·s),适用于超低渗透油气田应用。     

新型压裂液用有机硼交联剂的合成、表征与性能评价

通过实验研究合成了有机硼交联剂ABE-30,并通过核磁氢谱、核磁硼谱与红外光谱等手段对ABE-30进行分析表征,推测出产物具有簇状配位的化学结构。研究了ABE-30交联剂与胍胶溶液的交联性能,并对交联体系的耐温耐剪切性能进行了研究。结果表明,与常规硼酸钠交联剂相比,合成交联剂ABE-30能与低浓度胍胶有效交联,交联体系具有良好的热稳定性与耐剪切性能,具有良好的应用前景。     

新型压裂液用有机硼交联剂的合成、表征与性能评价

通过实验研究合成了有机硼交联剂ABE-30,并通过核磁氢谱、核磁硼谱与红外光谱等手段对ABE-30进行分析表征,推测出产物具有簇状配位的化学结构。研究了ABE-30交联剂与胍胶溶液的交联性能,并对交联体系的耐温耐剪切性能进行了研究。结果表明,与常规硼酸钠交联剂相比,合成交联剂ABE-30能与低浓度胍胶有效交联,交联体系具有良好的热稳定性与耐剪切性能,具有良好的应用前景。     

基于聚乙烯醇压裂液的有机硼交联剂BOP合成

以硼砂作为主剂,通过加入不同的配体合成了2种有机硼交联剂,并用单因素法优化合成反应条件。以压裂液的交联时间和粘温曲线为评价标准,筛选出有机硼BOP是适合聚乙烯醇压裂液的交联剂。确定有机硼BOP的最佳合成条件是反应温度80℃,反应时间4 h,硼砂加量18%,Na OH加量1.5%,3种配体葡萄糖酸钠、丙三醇、三乙醇胺的质量比为1∶20∶15,3种配体总加量为16%。     

基于聚乙烯醇压裂液的有机硼交联剂BOP合成

以硼砂作为主剂,通过加入不同的配体合成了2种有机硼交联剂,并用单因素法优化合成反应条件。以压裂液的交联时间和粘温曲线为评价标准,筛选出有机硼BOP是适合聚乙烯醇压裂液的交联剂。确定有机硼BOP的最佳合成条件是反应温度80℃,反应时间4 h,硼砂加量18%,Na OH加量1.5%,3种配体葡萄糖酸钠、丙三醇、三乙醇胺的质量比为1∶20∶15,3种配体总加量为16%。     

一种新型有机硼交联剂与硼砂交联剂的对比

从瓜胶压裂液的粘度、交联时间、粘时性、滤失性和破胶性五方面,评价了有机硼ALP-3和硼砂交联剂对压裂液冻胶性能的影响。结果表明,两种交联剂均能满足现场施工要求,但新型有机硼交联剂更适用于温度较高、井深较大的油气井。     

醇胺改性有机硼交联剂研制及适用性评价

以硼砂、多元醇、多元醇胺为原料,合成了醇胺改性有机硼交联剂,采用单因素法考察了各合成因素对耐温性能和交联时间的影响。确定了最佳合成条件为：20%硼砂+5%多元醇+10%多元醇胺,70℃反应2 h。研发的有机硼交联剂配制的海水基压裂液具有良好的流变性和破胶性,交联时间60～120 s可调,在120℃、170 s^-1下剪切120 min后黏度能保持在70 mPa·s以上,破胶液黏度低于3 mPa·s,具有较好的应用性能。     

胍胶压裂液有机硼交联剂JSA-1的合成与性能评价

以硼酸、正丁醇、乙二醇、二乙烯三胺为反应原料,采用一锅法合成了有机硼交联剂(JSA-1)。考察了胍胶质量分数(即含量,以胍胶占胍胶基液总质量计)、JSA-1用量(即添加量,以胍胶基液质量为基准,下同)、pH对JSA-1交联性能的影响。结果表明,胍胶质量分数越大(0.09%～0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、表观黏度越高、耐温能力越强;JSA-1用量越大(0.04%～0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、耐温能力越强;pH(p H=4～14)越高,胍胶压裂液的交联时间越长、耐温能力越强。JSA-1对pH和胍胶质量分数的适用范围较广,在低温配方中,可以使低质量分数的胍胶实现有效交联,胍胶质量分数为0.13%的胍胶基液与JSA-1交联后,在常温、100 s^–1剪切下表观黏度可达到50 mPa·s;在高温配方中,胍胶质量分数为0.4%的胍胶基液与JSA-1交联后制备的压裂液具备较好的耐温耐剪切能力,在120℃、100 s^–1剪切条件下表观黏度可以稳定保持在300 mPa·s左右。     

纳米二氧化硅改性有机硼交联剂的制备与性能评价

为重复利用有机硼交联剂制备的压裂液,将N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷表面改性的纳米二氧化硅与乙二醇丁醇硼酸酯发生硼酰化反应,制得纳米二氧化硅有机硼交联剂(NSOBCL),对制备条件进行了优化,通过红外光谱仪表征了NSOBCL的结构,研究了NSOBCL和破胶液配制压裂液的耐温抗剪切性。结果表明,制备有机硼交联剂中间体时,N,N-二胺乙基丙酸甲酯单体与表面氨基改性二氧化硅的最佳质量比为54∶1;制备NSOBCL时,硼酸脂与交联剂中间体的最佳质量比为1∶2。红外表征结果表明合成产物与预期结构相符。0.25%羟丙基胍胶与0.3%NSOBCL等配制的压裂液耐温抗剪切性能较好,在80℃、170 s^(-1)下剪切60 min的黏度约为178 mPa·s;破胶剂过硫酸铵可使压裂液在80℃、120 min内完全破胶,破胶液黏度为2.68 mPa·s。NSOBCL可用于压裂液破胶液的再次交联。在破胶液中补加0.25%羟丙基胍胶和0.4%NSOBCL,于80℃、170 s(-1)下剪切60 min的黏度约为178 mPa·s;破胶剂过硫酸铵可使压裂液在80℃、120 min内完全破胶,破胶液黏度为2.68 mPa·s。NSOBCL可用于压裂液破胶液的再次交联。在破胶液中补加0.25%羟丙基胍胶和0.4%NSOBCL,于80℃、170 s^(-1)下剪切60 min后的黏度为175 mPa·s;而现场使用的JL-13交联剂无法满足重复使用的要求。     

纳米交联剂的制备及性能评价

使用碳纳米管C-KH550对硼砂、丙三醇、乙二醇、多乙烯多胺制备的BJY进行改性,得到压裂液用的纳米有机硼交联剂BJY1,以羟丙基胍胶作为稠化剂评价其交联效果,考察了反应温度、反应时间、pH值、交联比对交联体系粘度性能的影响。结果表明,BJY与C-KH550在100℃下反应4 h可得到性能最佳的BJY1;pH=7.5、交联比100∶0.2的交联体系,在90℃、170 s^-1下,恒温剪切30 min后,BJY、BJY1交联体系粘度分别为85.36,103.8 mPa·s,交联剂BJY连接纳米材料后交联性能明显提高。     

碱性条件下氧化法脱除模拟燃油中的苯并噻吩

研究了碱性条件下温度、反应时间、模拟燃料油和氧化剂的比例对模拟燃料中苯并噻吩的去除效果的影响。结果表明,最佳脱硫反应条件为:反应温度为50℃,燃料与氧化剂的比为1∶1,反应时间为40 min。碱性条件下模拟燃油脱硫中苯并噻吩的去除率达到77.7%。与中性条件下的脱硫反应相比,模拟燃料油中苯并噻吩的脱硫率提高了48.8个百分点。铂碳本身具有一定的吸附脱硫能力,经过3次再生脱硫反应,铂碳的脱硫性能略有下降。     

低浓度胍胶压裂液有机硼交联剂YJ-P的合成与应用

该文通过考察压裂液的悬砂时间确定了合成反应中硼砂用量、配位剂组分质量比、溶剂组分质量比对有机硼交联剂YJ-P交联低浓度胍胶压裂液携砂性能的影响,并通过动态流变研究压裂体系的黏弹性。结果表明,硼砂质量分数25%(即硼砂质量占交联剂质量的百分数,下同),配位剂m(葡萄糖):m(乙二醇)=1:1.5,溶剂m(丙三醇):m(水)=6:1,交联剂质量分数为1.2%(即交联剂质量占压裂液质量的百分数,下同)时,悬砂性能最优,悬砂时间达到了27 min/mm。确定反应时间4.0 h,反应温度80℃,改性有机硼交联剂对低浓度胍胶压裂液有良好的悬砂性。当胍胶的质量分数达0.2%时,剪切频率增加,动态模量增加,在角频率达10 rad/s时,G'>G″,且G'>0.1 Pa,压裂液有较好的黏弹性。     

树脂去除压裂液残余硼交联剂研究

采用臭氧对胍胶压裂返排液进行氧化预处理,处理液用LSC-800树脂螯合吸附除硼。考察了氧化时间对残余胍胶去除的影响,优化树脂除硼条件,树脂除硼后处理液循环配液的性能以及树脂再生循环利用的可行性。结果表明,臭氧氧化150 min时,总糖去除率达到了61.34%;较优的树脂除硼工艺参数:吸附时间5 h, pH值7～8,吸附温度15～30℃,吸附量为8.99 mg/g, Ca⁽²⁺⁾和Mg(2+)和Mg⁽²⁺⁾不影响树脂吸附;树脂再生循环使用5次,其单位吸附量略有增加;除硼后处理液配制胍胶粘度与清水配液时相当,交联后,80℃下挑挂性能相当。由此可知,树脂去除压裂液残余硼交联剂效果显著,并且不会影响后续再利用。     

沉淀法去除压裂返排液中的残余硼交联剂

为处理瓜胶压裂返排液中存在的残余硼交联剂,达到返排液重复利用的目的,研究了硼酒石酸钡沉淀法对于残余硼交联剂的去除,考察了pH值、反应时间、物料配比等因素的影响,采用甲亚胺-H酸分光光度法测定硼含量,同时考察了沉淀法除硼后再配液的可行性。结果表明,硼酒石酸钡法去除硼的效果显著,破胶液中植物胶寡糖对其影响小,最优条件为:pH=10.5,酒石酸与硼的反应时间1 h,钡与硼酒石酸根离子的结合时间2 h,反应配比n(H_2BO^-_3)∶n(Ba-_3)∶n(Ba⁽²⁺⁾)∶n(C_4H_4O_6(2+))∶n(C_4H_4O_6^(2-))=2∶5∶4。再配液时用甘露醇掩蔽剩余交联剂,较佳条件为:n(硼)∶n(甘露醇)=1∶1.8。     

窗膜压敏胶用交联剂的性能研究

对氮丙啶类交联剂、蜜胺树脂类交联剂及有机金属盐交联剂的交联机制进行了分析,并着重探讨了不同交联剂掺量对窗膜PSA(压敏胶)之剥离强度、适用期、溢胶量、胶转移性能及橘皮纹等影响。研究结果表明:当w(氮丙啶类交联剂)=0.2%~0.4%、w(蜜胺树脂类交联剂)=1.0%~1.5%、w(有机金属盐交联剂)=2%~3%(均相当于PSA质量而言)时,窗膜PSA具有较好的综合性能;随着交联剂掺量的增加,交联度均随之增长,含氮丙啶类交联剂或蜜胺树脂类交联剂的窗膜PSA之交联度较高、内聚力增强明显,故胶转移性能良好且溢胶量相对较少。     

蓖麻油作交联剂的聚氨酯弹性体的合成及性能

以不同摩尔比的四氢呋喃均聚醚（PTMG）和1,6-亚己基二异氰酸酯（HDI）合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别用丁二醇（BD）、蓖麻油（CO）以及BD和CO混合物进行扩链交联,合成了一系列不同CO含量的PU.通过FTIR、AFM、拉伸实验和TGA,对不同硬段含量和CO含量PU的氢键化程度、相形态结构、力学性能和热性能进行了比较。结果表明,二异氰酸酯和扩链剂的种类及用量对PU的性能均有很大的影响。随着PU中二异氰酸酯用量的增加,其力学性能和热稳定性能提高。随着扩链剂中CO用量的增加,PU氨酯键的氢键化程度降低,其软、硬段的微相分离程度降低,导致其力学性能降低。但CO用量的增加会提高PU分子链的交联和支化,因而其热稳定性能得到提高。     

三氟化硼催化合成聚内烯烃及其性能研究

以内烯烃为主要原料,使用三氟化硼作为催化剂,考察了不同温度、反应时间、引发剂以及引发剂质量分数等工艺条件对内烯烃聚合反应的影响.通过气相色谱分析可知,合成的聚内烯烃主要是二聚体、三聚体和四聚体的混合物,并在温度50℃,反应时间1h,以正丁醇作引发剂,ω(引发剂)=0.8%的条件下,内烯烃的转化率达到最高为89.9%.同...