辛烯基琥珀酸酐的合成

1-辛烯与顺丁烯二酸酐在高温高压下经烃化反应合成辛烯基琥珀酸酐。针对此反应过程中副反应多的问题,进行了抑制剂的筛选,实验结果表明,酸性试剂硼酸一定程度上可以抑制副反应的发生。通过单因素实验和正交试验确定了较适宜的反应条件：硼酸用量2％,反应温度210℃,反应时间为4h,顺丁烯二酸酐与1-辛烯的摩尔比为1：2．5。在此条件下,产物的透明度好,副产物少,产物收率高。     

间歇式合成辛烯基琥珀酸酐的动力学研究

对间歇式合成辛烯基琥珀酸酐的合成机理及动力学进行了研究,测定了顺丁烯二酸酐和1-辛烯在高温高压下合成辛烯基琥珀酸酐的反应动力学数据。结果表明,顺丁烯二酸酐和1-辛烯反应能顺利进行"烃化反应",温度升高,反应速率随之增大,选择性也逐渐提高。拟合得到反应活化能为19.65 kJ/mol。     

压裂液增稠剂双羧基甲基瓜尔胶的合成及性能

为满足不断增加的酸性压裂液应用需求,以氯代丙二酸钠为醚化剂合成了取代度(DS)分别为0.08, 0.11, 0.18的双羧基甲基取代瓜尔胶,考察了由该类瓜尔胶制备的酸性压裂液体系的性能。结果表明：DS对基液增稠速率没有明显影响;DS为0.08的增稠剂制备的冻胶交联密度不足,无法形成有效交联;DS为0.11的增稠剂制备的冻胶能挑挂、能吐舌;DS为0.18的增稠剂制备的冻胶弹性差、易碎。采用DS为0.11的增稠剂,随使用浓度增加,冻胶微观网络变得更加致密。0.40%,0.50%浓度制备的冻胶能够满足90℃,170 s^-1耐温耐剪切要求。300μg/g破胶剂加量下,1 h即可彻底破胶,破胶液表面张力26.1 mN/m,与煤油的界面张力0.51 mN/m,残渣含量186 mg/L,满足压裂液破胶要求。     

低温储层生物酶破胶工艺研究与应用

生物酶破胶剂具有破胶彻底、残渣量少、对地层伤害小等优点~([1])。针对JS油田浅井压裂存在破胶不彻底、返胶的情况,开展了生物酶破胶技术研究。通过实验,对生物酶与体系的配伍性、适用条件、破胶效果等进行评价。     

羟丙基瓜尔胶的合成与表征

以异丙醇为分散剂,在氢氧化钠为催化剂的作用下,瓜尔胶改性合成了羟丙基瓜尔胶。优化后的最佳条件为:瓜尔胶50 m1,异丙醇200 mL、水38～50 mL、氢氧化钠3 g、反应温度60℃、反应时间4 h、环氧丙烷10 mL;产物的表观黏度可达114 mPa·s,水不溶物质量分数7.69%,与硼砂的交联性好。产物经FT-IR、XRD、DSC和SEM进行了确证,其相变温度和晶粒度有所改变。     

十二叔胺改性瓜尔胶交联过程的流变性质

为提高瓜尔胶交联凝胶的强度和流变性能,用十二叔胺和环氧氯丙烷对羟丙基瓜尔胶进行疏水改性,制得羟丙基瓜尔胶衍生物(DA-HPG)。用有机锆交联剂与改性前后的瓜尔胶交联,研究了基液质量分数、p H值、温度、剪切速率对交联过程的影响。结果表明,在实验范围内,剪切交联过程的稳态黏度随基液质量分数增大、温度升高、pH值增大、剪切速率减小而增大;0.3%DA-HPG适宜的交联条件为基液pH=10.8数11.0、温度30℃、0.2%交联剂加量。流变动力学模型可较好地描述交联过程。对改性前后的0.3%的瓜尔胶溶液及交联凝胶进行流变学测试,改性后体系的黏弹性、黏温性均有大幅提升,分子分解温度提高,结构更加稳定。图11表5参19     

弱凝胶无固相钻井液破胶实验研究

弱凝胶无固相钻井液体系在使用过程中易在井壁形成致密泥饼或在正压差作用下进入地层,吸附在储层孔隙骨架颗粒上,造成储层渗透率降低、油气渗流通道受阻、油气井产能下降。室内实验优化得到复配破胶剂,从破胶效果、破胶时间、储层抑制效果及腐蚀性等方面对复配破胶剂进行室内评价,评价结果表明该破胶剂各项指标均满足现场要求。     

影响瓜尔胶增黏性能的因素研究

研究了影响瓜尔胶增黏性能的几个因素,认为瓜尔胶分子分支程度越高,水溶速度就会加快,黏度就会提高;碱性条件下,瓜尔胶的水合速度增大,瓜尔胶液黏度也随之增加;压裂液助剂对瓜尔胶增黏性能有略微的影响,增黏速度与助剂的酸碱性有关;搅拌时间越长,瓜尔胶的交联性能越好,较好的HPG在搅拌3min后交联挑挂性能非常好,其中瓜尔胶平均分子量对增黏性能的贡献最大。对不同厂家样品的增粘性能分析结果由好到次排序。     

两性疏水改性瓜尔胶的实验研究

在溶解性良好的阴离子瓜尔胶(MAG)基础上引入自制的水溶性阳离子疏水长链单体,赋予其动态物理交联及静电桥作用,形成一种两性疏水瓜尔胶(MAG-N22).室内实验表明,MAG-N22有更高的黏度,0.6％达到114 mPa·s,明显高于瓜尔胶原粉(GG)与MAG.MAG-N22微观网络结构测试显示0.4％,0.5％ 水溶...     

疏水缔合改性羟丙基瓜尔胶的合成工艺

实验以羟丙基瓜尔胶(HPG)分子链上的活泼羟基与1-溴代十二烷的大分子反应,将长链疏水单体引入羟丙基瓜尔胶的亲水分子链上,制备疏水缔合改性羟丙基瓜尔胶(BD-HAHPG).讨论了工艺条件对增黏性能的影响,实验结果表明,其最佳合成工艺条件为:反应温度80℃,w(氢氧化钠)=2.0%,w(HPG)=9.0%,w(1-溴代十...     

烯基丁二酸酐的合成及其应用研究

利用正交试验法研究了辛烯基丁二酸酐的合成反应,找出了各种因索对烯反应的影响;比较了不同结构辛烯的相对反应活性;利用不同来源的十二烯烃馏份合成了防锈添加剂(T746),并比较了不同结构烯烃对防锈添加剂防锈性能的影响。     

可再生低分子量羧甲基羟丙基胍胶体系流变性研究

低相对分子质量胍胶压裂液正成为一种新型清洁压裂液。研究了硼砂交联低相对分子质量羧甲基羟丙基胍胶凝胶体系再生前后的流变性。考察了硼交联低相对分子质量羧甲基羟丙基胍胶凝胶体系的影响因素．研究了再生前后凝胶体系的粘度曲线、粘弹性和滞后环．并使用共转Jeffreys模型表征了凝胶体系的流动曲线。结果表明,再生后体系具有良好的粘弹性和剪切变稀特性,再生前后的流变特性基本不变,说明该体系具有良好的可再生性。共转Jeffreys模型可表征凝胶体系的流动曲线,计算值与实验值吻合良好。     

一种改性胍胶的性能评价

胍胶是目前国内油气田压裂改造使用较多的压裂液增稠剂,对一种改性胍胶的水不溶物含量、交联性能及耐温耐盐性能进行评价. 实验结果表明,该种改性胍胶压裂液耐温低于50 ℃,耐盐性能较好,交联剂四硼酸钠交联效果较好,水不溶物含量约6.91%.     

阴离子瓜尔胶溶液及其弱酸性冻胶的流变性研究

合成了水溶性好、水不溶物含量低(≤1.6%)、阴离子度为3.0%～3.5%的羧甲基羟丙基瓜尔胶.该阴离子瓜尔胶的0.1%～1.0%水溶液均显示假塑性,随溶液浓度增大,K值增大而n值减小.0.5%水溶液的表观黏流活化能为12.58 kJ/mol,较一般的瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶小.水溶液在酸性条件可与有机锆交联剂WZG形成压裂液冻胶,聚交比10∶1(WZG含Zr4+10%)、pH=4时形成的弱酸性冻胶表观黏度最高.研究了弱酸性冻胶的动态力学性能G′、G″和tgδ,结果表明:在25℃下经过150 min后该弱酸性冻胶的性能才达到稳定;在25℃下形成的0.7%和0.5%阴离子瓜尔胶冻胶的性能,好于1.0%和0.35%阴离子瓜尔胶冻胶;0.7%阴离子瓜尔胶冻胶在25～60℃温度范围均可形成,最佳温度为55℃,高于或低于55℃形成的冻胶形能变差,表明冻胶三维网络结构完善程度变差.G′、G″和tgδ曲线在较高频率区复杂化,即G′降低,G″和tgδ出峰,这与网络结构缺陷有关,如一端自由的网链.     

油田压裂用羟丙基胍胶的合成及性能评价

主要介绍了油田用羟丙基胍胶实验室制备方法。考察了胍胶含量对压裂液中水不溶物含量的影响,交联剂对胍胶压裂液粘度的影响,羟丙基胍胶压裂液耐温耐盐性。结果表明,羟丙基胍胶压裂液中水不溶物含量小于原粉胍胶压裂液水不溶物含量的1／2;交联剂的加入有利于提高羟丙基胍胶压裂液粘度;羟丙基胍胶压裂液耐温性不很理想;耐盐性明显好于原粉胍胶压裂液。     

磺基甜菜碱两性离子胍尔胶的合成及性能研究

介绍了应用环氧氯丙烷、1,3-丙基磺内酯、33％二甲胺水溶液及其胍尔胶为原料合成磺基甜菜碱两性离子胍尔胶的方法。磺基甜菜碱两性离子胍尔胶溶液中的水不溶物含量3．0％,残渣150mg／L,与硼砂交联时间60s,破胶时间20min,满足配制压裂液的要求。考察了温度、磺基甜菜碱两性离子胍尔胶水溶液含量、盐品种及盐含量对其溶液黏度的影响,结果表明,温度对其溶液黏度影响很明显,高于35℃时,黏度下降非常快;两性离子胍尔胶含量越高,溶液黏度越高;盐品种及盐含量对溶液黏度影响不大。     

三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液流变性能

以三乙醇胺改性羟丙基瓜胶为稠化剂,三异丙醇胺/乳酸/丙三醇有机锆为交联剂,获得了交联凝胶。研究了交联凝胶流变性能及改性羟丙基瓜胶溶液交联过程流变性能,获得了黏度和黏弹性模量随时间的变化关系,考察了温度对交联过程的影响;并首次应用核磁共振成像分析仪研究了静态交联过程溶液性能,获得了弛豫时间随时间的变化关系。结果表明,交联凝胶具有明显的黏弹性和触变性,携砂性能良好;三乙醇胺改性羟丙基瓜胶溶液交联过程中黏度及黏弹性模量随时间的变化曲线可用4-参数交联过程流变动力学模型描述; 4-参数静态交联过程动力学方程能较好地描述静态交联过程中弛豫时间随时间的变化关系,模型参数具有明确的物理意义。     

连续混配用液态瓜胶的研究与应用

连续混配压裂施工工艺的运用越来越多,而满足其施工的增稠剂需具备溶胀时间短和容易计量的特点,因此通过对悬浮剂、表面活性剂和触变剂进行优选,确定悬浮剂为矿物油,表面活性剂为OP-10,触变剂为乙醇,开发出了液态瓜胶。结果表明,该液态瓜胶能够节约成本,减少残液的污染;具有良好的分散性,速溶性,能精确计量,能够实现连续混配压裂工艺;在3 min以内黏度释放率能达到80%以上,分散性好,无鱼眼。在苏里格地区的苏76-X井进行现场试验,取得良好应用效果。     

一种压裂液用疏水阳离子改性瓜胶的制备与评价

为解决瓜胶压裂液的高地层伤害等问题,对瓜胶GG进行了改性。用十二烷基二甲基叔胺与环氧氯丙烷合成了长链的疏水阳离子单体CT1,以瓜胶为原料,疏水阳离子单体CT1为醚化剂,甲醇为溶剂,氢氧化钠为催化剂,通过溶剂法制备了改性瓜胶CTGG。对其结构进行了红外光谱分析,评价了其溶解性能、增稠性能、水不溶物含量、残渣含量和耐温耐剪切性能。结果表明,CTGG中成功引入了疏水阳离子基团,可以在60 min内基本溶解,其水不溶物含量和残渣含量均低于瓜胶,残渣含量仅为246.45 mg/L;不同浓度下,CTGG的基液黏度均大于GG和HPG;所形成的冻胶在120℃条件下,质量分数为0.35%的CTGG所配成的压裂液体系在120℃下依然具有良好的抗剪切性能,黏度能够维持在67.4 mPa·s以上;质量分数为0.40%时,冻胶的黏度能稳定在300 mPa·s。因此,CTGG具有良好的溶解性能和增稠性能,有利于降低对储层导流能力的伤害,且耐温耐剪切性能好。      

酶降解制备小分子瓜尔胶

由于压裂液中的稠化剂以大分子化合物为主,以致压裂液残渣对地层伤害严重,影响到压裂后的增产效果。降低残渣伤害最有效的办法是降低稠化剂的分子量。本文通过酶降解的方法,在较少工艺流程和无溶剂的情况下,控制温度为40~50℃、酶加量3.5 u/mL、降解2 h即可得到满足油田压裂改造需要的较小分子量瓜尔胶。降解后瓜尔胶的重均分子量为4.25×10⁵ g/mol,压裂液黏度为27 mPa·s。瓜尔胶降解前后的红外光谱表明酶降解使瓜尔胶长链分子断裂成较小分子量的链段。小分子瓜尔胶压裂液（3.5 g/L）与有机硼交联剂交联形成的冻胶在100℃、170 s^-1下连续剪切2 h后,黏度大于80 mPa·s,抗剪切性较好。该压裂液的残渣为96 mg/L,仅为普通瓜尔胶压裂液残渣的1/4。