无机物表面改性原理在高温防砂中的应用

文中通过无机物表面改性原理在CaCO3表面引入有机硅活性官能团制备稠油蒸汽驱井固砂剂,实验中采用CaCO3和CaO的复配物以增加固结强度,结果表明,在有机硅树脂加量20％,CaCO3与CaO的配比为3：1时粘接体的抗压强度达到5．7MPa,渗透率在1．2μm^2以上,300℃高温冲蚀6d后,强度和渗透率仍保持在80％以上,表现出较好的耐温性能。     

有机硅增韧改性双酚A型环氧树脂

采用侧环氧化硅油、端环氧基硅油及其预反应物对双酚A型环氰树脂(E-51树脂)进行改性。考察了侧环氧化硅油、端环氧基硅油及其预反应物的用量对固化产物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。采用SEM对固化产物的拉伸断裂面形态进行了表征。实验结果表明,侧环氧化硅油、端环氧基硅油胺预反应物对E-51树脂的增韧效果最好。100.0份(质量份数)E-51树脂经10.0份侧环氧化硅油和5.0份端环氧基硅油胺预反应物改性后,拉伸强度达到75.09 MPa,断裂伸长率达到19.73%,冲击强度达到21.33kJ/m~2;比100.0份E-51树脂经10.0份侧环氧化硅油改性的E-51树脂的拉伸强度、断裂仲长率和冲击强度分别提高了1.66 MPa,2.41%,7.73kJ/m~2。     

端乙炔基聚醚酰亚胺改性含硅芳炔树脂的性能

合成了具有高反应活性的端乙炔基聚醚酰亚胺(BPAEI-apa),将BPAEI-apa与含硅芳炔树脂(PSA)树脂共混得到PSA-BPAEI-apa改性树脂,再利用模压成型工艺制备了T300碳纤维平纹布增强的PSA-BPAEI-apa改性树脂复合材料(简称增强复合材料)。利用FTIR,1H NMR,DSC,DMA,TGA等方法分析了改性树脂及增强复合材料的结构及性能。表征结果显示,PSA-BPAEI-apa改性树脂既保留了PSA高活性的炔基,又引入了极性酰亚胺结构,具有良好的加工性能,可采用的固化工艺为:170℃,2 h;210℃,2 h;250℃,4 h,在此固化工艺下PSA-BPAEI-apa改性树脂的固化趋于完全,所得到的固化物耐热性能优良,且热稳定性较高。增强复合材料的力学性能优异,常温下弯曲强度为408 MPa左右,层间剪切强度为25 MPa左右。     

脉动压力诱导注塑聚丙烯-纳米CaCO_3复合材料的性能

采用电磁动态注塑成型机脉动压力诱导注塑成型聚丙烯(PP)-纳米CaCO3复合材料,通过调节加工过程中的振幅和振动频率,研究了纳米CaCO3在PP中的分散性能及由此引起PP-纳米CaCO3复合材料力学性能和结晶行为的变化,探讨了振幅和振动频率对PP-纳米CaCO3复合材料性能的影响。实验结果表明,随振幅和振动频率的增加,纳米CaCO3在PP熔体中分散得更均匀,PP-纳米CaCO3复合材料的拉伸强度和冲击强度比稳态(未施加振动)注塑试样分别提高了17.1%和14.3%,PP-纳米CaCO3复合材料的熔点升高,并对其影响机理进行了分析。     

太原理工大学等进行纳米CaCO3改性β成核聚丙烯的研究

太原理工大学化学化工学院、煤科学与技术教育部和山西省重点实验室和山西省化工研究所合作，采用经铝钛复合偶联剂处理的纳米CaCO3粒子对β成核聚丙烯（β-PP）进行改性，研究了β-PP／纳米CaCO3复合材料的力学性能。结果表明，添加纳米CaCO3能够提高β-PP的综合力学性能，在纳米CaCO3用量为4％（质量分数，下同）时，冲击强度比β-PP提高了33％，是纯PP的3倍；拉伸模量、弯曲模量分别比β-PP提高了10％和15％。     

顺丁橡胶对聚乳酸的增韧改性

采用熔融共混的加工方式,制备了顺丁橡胶（BR）/聚乳酸（PLA）复合材料,利用DSC、POM、TG、SEM和力学性能测试等方法考察了复合材料的性能。实验结果表明,随BR含量的增加,复合材料的结晶度不断下降。BR的加入使PLA晶体结构出现缺陷,从而降低复合材料的脆性,提高其韧性。当BR含量为20%(w)时,BR/PLA复合材料的综合性能最佳,断裂伸长率为141.72%、拉伸强度为23.17 MPa、冲击强度增至6.083 kJ/m2。添加BR后,BR/PLA复合材料中的PLA基体相的无定形区域会增加,导致耐热性变差。     

小家电注塑专用高结晶聚丙烯树脂V30GM的开发

介绍2种成核剂不同添加量下制品的结晶性能、弯曲模量、冲击强度、雾度、表面光泽度,并对其微观结构组成进行表征,研究助剂配方对产品性能的影响。试验结果表明:优选添加质量分数为0.06%的成核剂A,成功开发出小家电外壳专用HCPP注塑树脂V30GM,弯曲模量由基础树脂的1 513 MPa上升到1 959 MPa,IZOD缺口冲击强度由基础树脂的2.52 kJ/m~2提高到4.16 kJ/m~2。     

合成树脂及塑料工业

TQ3112 0 0 4 11192纳米CaCO3 /高分子复合材料的研究进展〔刊〕/龙盛如 ,黄锐(四川大学 )∥合成树脂及塑料 .- 2 0 0 4 ,2 1(1) .- 77～ 79,83　　简述了纳米CaCO3 /高分子复合材料研究的进展 ,重点介绍了纳米CaCO3 与不同类型高分子制得的复合材料的结构及性能。对纳米CaCO3 进行适当的分散处理 ,加强粒子与基体的相互作用 ,使纳米CaCO3 能够在基体中均匀分散 ,从而可提高复合材料的综合性能 ,拓宽纳米CaCO3 的使用范围。寻求最佳的工业化方法对纳米CaCO3 进行表面改性 ,制得稳定的高性能复合材料 ,实现工业化是这一领域的研究…     

钻井过程中吸水树脂型堵漏剂的研制与性能评价

针对吸水树脂稳定性差、强度低的特点,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为实验原料,选用水溶液聚合法制备了吸水树脂,通过单因素实验得到制备堵漏剂PQ的最佳反应条件为:反应温度为50℃,单体浓度为30%,丙烯酸中和度为80%,AM与AA质量配比为6∶4,引发剂Na2SO3和(NH4)2S2O8加量为2%,交联剂NMBA加量为0.2%。为提高堵剂的强度,此实验在合成反应初期添加超细CaCO3,并考察了超细CaCO3对树脂吸水性能的影响,实验结果表明,堵漏剂PQ具有较好的稳定性和较高强度,适合于钻井过程中堵漏作业。     

超细硅灰石填充PP-EPDM复合材料的研究

探讨了超细硅灰石增韧、增强的机理,研究了超细硅灰石用量对PP－EPDM体系力学性能的影响。结果表明：在一定量的EPDM存在下,随着超细硅灰石含量的增大,体系的冲击强度提高,具有增韧、增强的双重效果,将硅灰石粉表面用适当的偶联剂处理后,体系的冲击强度还可以进一步提高;随着超细硅灰石用量的增大,体系的拉伸强度、耐热性能和加工性能都稍有下降。     

固井用热固性树脂–镁氧水泥复合材料研究

常规油井水泥石脆性大、体积收缩幅度大,使水泥环胶结质量不高且在规模化压裂及生产时易破坏,从而导致油气井环空带压,为此优选了热固性树脂、镁氧水泥骨架材料和固化剂,研制了调凝剂,制备了热固性树脂–镁氧水泥复合材料。室内试验表明,该复合材料密度1.1～1.8 g/cm3,24 h抗压强度大于14.0 MPa,弹性模量2～4 GPa,能够承受70 MPa应力疲劳破坏,具有比油井水泥更好的抗破坏密封能力。现场试验结果表明,热固性树脂–镁氧水泥复合材料现场混配方便,与常规油井水泥固井设备和工艺完全兼容,具有良好的现场适用性和封固效果。研究认为,该复合材料不仅解决了油井水泥存在的问题,还可在油气层封堵、带压井治理及油气废弃井封井等方面替代油井水泥,为油气井的密封完整性提供技术保障。      

一种低密度稠油热采复合封窜剂的研制与应用

针对常规热采封窜剂在低压层或亏空层容易漏失、厚油层封窜效果差等问题,进行了密度小于1.1 g/cm3的低密度复合封窜剂研究。考察了水灰比、温度对封窜剂性能的影响,并对封窜剂耐高温、抗压、岩心封堵、耐蒸汽冲刷等性能进行了评价。实验结果表明:该低密度复合封窜剂在300 ℃时体积收缩率为8.47%,岩心封堵率大于99%,岩心突破压力大于0.13 MPa/cm,且封窜剂耐蒸汽冲刷性能强。现场试验7井组,汽窜通道封堵率94.4%,表明该技术在稠油油藏热采开发中后期具有广阔的应用前景。     

环氧改性酚醛树脂的合成与研究

合成了酚醛树脂胶黏剂,并采用环氧树脂和有机硅对其进行改性,考察了环氧树脂的加入阶段、种类和加入量及有机硅加入量对酚醛树脂胶黏剂性能的影响;采用TG-DSC和FTIR等方法对试样进行了表征。实验结果表明,在回流前加入约1.5%(w)(基于体系质量)的双酚A型环氧树脂E51和约0.6%(w)(基于体系质量)的羟丙基聚二甲基硅氧烷(有机硅8427),所得酚醛树脂胶黏剂的黏度适中、柔韧性较好,游离甲醛含量为0.037%(w),拉伸剪切强度达到7.1 MPa,各项指标均超过国家标准;改性后的酚醛树脂胶黏剂的耐热性和柔韧性较改性前均有明显提高。     

新疆风城油田稠油热采高温封堵剂研究与现场试验

新疆风城油田稠油热采过程中容易发生蒸汽地下窜流和地表汽窜,严重影响产能水平,还会造成地面污染。针对这些问题,开展了稠油热采高温封堵剂研究。以苯酚、甲醛为主要原料,有机胺为催化剂,合成了油溶性酚醛树脂OSR,并与环氧树脂、有机硅偶联剂、稀释剂等复配,研制了新型酚醛环氧树脂类高温封堵剂HTD。在实验室模拟稠油油藏条件,将HTD与一定粒径的石英砂混合充填、压实、高温养护,进行了高温成胶固化试验,评价了高温固化性能、耐温性能及高温封堵性能等,并在3口井进行了现场试验。室内试验得出,HTD的抗温能力可达300 ℃以上,在温度高于180 ℃时与石英砂固结体的抗压强度高于12 MPa,在220～300 ℃条件下对高渗透率岩心的封堵率高于99.5%,突破压力梯度大于35 MPa/m;现场试验后,封堵了蒸汽窜流通道,试验区恢复了正常蒸汽吞吐生产,注汽压力3.5～5.5 MPa,试验两年后,产油水平提升至62.12 t/d,平均日增油22.7 t,取得了良好的经济效益。研究结果表明,HTD具有优良的耐温性能和封堵性能,可有效封堵蒸汽地下窜流和地表汽窜通道,增大蒸汽波及体积,提高油井产能,且有效期长,具有很好的应用价值。      

双网络吸水树脂堵漏剂的研制

针对高温地层堵漏作业中现有吸水树脂堵漏剂抗温能力不够、强度不足等问题,研制了双网络吸水树脂堵漏剂DNG。DNG具有“刚柔相济”的双网络结构,强度和抗温性能得到很大提高,形变95%时的抗压强度达到16.2 MPa,释压后能快速回弹并保持完整的形态;150 ℃高温条件下老化30 d后依然保持完整的形态和较好的强度;吸水倍数为4~10倍,且具有较好的抗盐和耐pH敏感性能。评价了DNG的堵漏性能,得到了DNG封堵大中型漏失的优化配方,并探讨了其堵漏机理,DNG之所以能够成功封堵漏层在于其具有较好的变形填充、吸附缠绕、吸水膨胀等性能。      

长庆油田套管堵漏用有机树脂研发及应用

因为水泥堵漏材料存在气密性差、注入性差等问题,亟需研制新型套管堵漏材料。介绍了长庆油田套管堵漏用液态树脂的选择与合成,对其性能进行了评价,并进行了现场应用。结果表明,长庆油田套管堵漏用液态树脂在60℃固化时间4.5 h,抗压118 MPa,与套管内外剪切强度达到26.1 MPa,与岩石黏接力达到10.5 MPa,耐油水性能强,可钻性优异。现场应用过程中,在镇A井套管堵漏复产及华B井套管堵漏重复压裂作业中表现良好。研究结果为液态树脂化学堵漏技术推广提供技术参考,为长庆油田套管损坏井治理提供一条可靠的技术路径。      

蒸汽驱用碱木素高温冻胶的研制

碱木素冻胶是一种高温条件下可在地层形成强度较大、耐冲刷性较好和热稳定性强的高温堵剂,可以明显控制蒸汽窜流,调整注汽剖面,提高汽驱采收率。通过正交试验得到碱木素冻胶的最优配方,即W（碱木素）=10％,W（酚醛树脂）=4％,pH值为10。对最佳配方配制的碱木素冻胶性能进行了静态和动态评价,实验结果表明,碱木素冻胶成胶时间在1．5-7．0h内可调,冻胶强度为0．092MPa,抗盐性能好,热稳定性强,岩心封堵率和蒸汽突破压力高,耐冲刷性好,选择性封堵能力强。制备的碱木素冻胶均能满足油田对高温堵剂的要求,是一种良好的蒸汽驱用高温堵剂,具有广阔的应用前景。     

BSG-65钢级SEW石油套管的研制

为了实现套管性能与成本的合理匹配,采用新型焊管热机械控制工艺(高频电阻焊+焊管热张力减径+余热在线快速冷却)开发了一种低能耗、轻量化的BSG-65钢级Φ139.7 mm×9.17 mm SEW套管。试验评价了试制套管的理化性能、全尺寸实物性能等多项性能。结果显示,产品的屈服强度和抗拉强度平均值分别达到490 MPa和692 MPa,0℃时1/2尺寸母材和焊缝横向冲击功平均值分别达到42 J和35 J,螺纹连接强度平均值达1 706 kN,抗内压至失效强度平均值达77.6 MPa,抗外压挤毁强度平均值达60.1 MPa,产品的各项性能达到相关技术要求。     

环氧树脂水乳液固砂性能研究

为了改善化学防砂技术在应用过程中的效果,开展了环氧树脂乳液固砂性能研究。以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液。通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳液固砂,固结的岩心强度高、渗透性好,抗压强度可达5MPa,且具有良好的耐油、耐水性能。