纳米SiO_2复合降黏剂的合成与性能评价

将丙烯酸十八酯、4-乙烯基吡啶、丙烯酰胺与改性纳米SiO_2接枝共聚,以偶氮二异丁腈为引发剂,甲苯为反应溶剂,通过自由基聚合制备了一种油溶性纳米SiO_2复合降黏剂。采用FTIR、TG、SEM对纳米SiO_2复合降黏剂进行了表征。通过单因素实验考察了单体配比、改性纳米SiO_2添加量、降黏剂用量、温度和剪切速率对胜利油田陈平油井稠油降黏率的影响。结果表明,在50℃、10 s~(-1)测试条件下,降黏剂用量为700 mg/kg时,表观降黏率为69.1%,净降黏率为34.0%,纳米SiO_2复合降黏剂的降黏性能优于纳米SiO_2和市售降黏剂EVA(乙烯-乙酸乙酯共聚物),表现出良好的降黏效果。     

克拉玛依油砂沥青油溶性降黏剂的制备及性能评价

以甲基丙烯酸十八酯、N-苄基马来酰亚胺和丙烯酰胺为原料合成了针对于克拉玛依油砂沥青的新型油溶性共聚降粘剂。对单体配比、引发剂用量、反应温度等影响条件进行了优化,探究了降黏剂用量和温度等因素对降黏效果的影响。确定了该降黏剂的聚合反应条件为：聚合单体摩尔比为10∶4∶3,引发剂用量为单体总质量的1.0%,反应温度为85℃。在降黏剂添加量1000 mg·kg^-1,反应温度50℃,反应时间60 min时降黏效果最好,在此条件下的降黏率为35.7%。     

纳米SiO2复合降粘剂的合成与性能评价

以丙烯酸十八酯、4-乙烯基吡啶、丙烯酰胺为单体与纳米SiO2接枝共聚，偶氮二异丁腈为引发剂，甲苯为反应溶剂，通过自由基聚合，制备了一种油溶性纳米复合共聚物，该纳米复合共聚物具有降低稠油粘度的作用。通过单因素试验，考察了单体配比、SiO2质量比、降粘剂用量、温度和剪切速率对降粘率的影响。以胜利油田的陈平稠油为对象，评价了降粘剂的性能。结果表明，在50 ℃，10 s-1测试条件下，降粘剂加量为700 mg/kg时，表观降粘率为69.1%，净降粘率为34.0%，降粘性能优于纳米SiO2和市售降粘剂EVA，表现出良好的降粘效果。     

稠油降黏甲基丙烯酸十二酯基三元共聚物合成与降黏性能的研究

采用自由基溶液聚合法合成了油溶性甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(LSM),以此为基础复配成可工业用的甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物稠油降黏剂。通过聚合产物的表征、单体配比对聚合产物收率的影响和聚合过程工艺的研究确定了最佳工艺参数;以具有代表性的胜利油田高稠原油为研究对象并结合工程实际应用情况,研究了不同单体配比聚合产物对降性能的影响、浓度对降黏效果的影响和添加降黏剂前后黏度随温度变化对比。研究认为在甲基丙烯酸十二酯基三元共聚稠油降黏剂加量800×10-6、使用温度35℃条件下,原油表观黏度由315mPa.s降至150mPa.s,降黏率达52.38%,表现出了良好的降黏效果。     

阳离子型油溶性稠油降黏剂的研制

针对油溶性稠油降黏剂存在选择性高和降黏率低的问题,以甲基丙烯酸十八酯、长链阳离子单体CM-1、苯乙烯和丙烯酸为原料,通过溶液聚合法合成了一种阳离子型的油溶性稠油降黏剂。由降黏效果的评价,确定了该聚合物最佳合成条件:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(长链阳离子单体CM-1)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)为15∶1∶5∶4,引发剂质量分数为0.9%,反应温度为70℃,反应时间为7 h,单体质量分数为33%;在50℃条件下,降黏剂质量浓度为800 mg/L时,考察了降黏剂对不同稠油的降黏效果,尤其对高黏和含水率高的稠油降黏效果最好,其降黏率最高可达55.40%。并通过加剂前后胶质、沥青质的红外谱图,分析了降黏剂分子与胶质、沥青质的作用机理。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

阴离子型油溶性稠油降黏剂的合成及评价

针对油溶性稠油降黏剂存在的选择性强和降黏效果差等问题,通过乳液聚合方式合成了一种阴离子型的多元共聚物油溶性稠油降黏剂,最佳合成条件为:在氮气的保护下,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)∶n(甲基丙烯酸长链酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸)=1∶10∶6∶5,引发剂加量0.5%,反应时间6 h,反应温度70℃,单体浓度25%。该降黏剂对多种稠油都具有一定降黏效果,尤其对含水率高的稠油效果更好;在50℃条件下,降黏剂加量950 mg/L时,降黏率可达59.29%。考察了稠油中胶质、沥青质加降黏剂前后的红外光谱,分析了其降黏机理:降黏剂加入后,降黏剂分子与稠油中的胶质、沥青质发生作用,消弱了胶质沥青质聚集体间的氢键结合能力,改变了原有聚集体的空间网状结构,从而降低稠油黏度。     

苯乙烯-顺酐共聚物的合成优化及其降黏效果

在偶氮二异丁腈（AIBN）引发下,以甲苯为溶剂,合成了苯乙烯(St) 顺酐(MA)二元共聚物。探索了单体配比、反应温度、引发剂用量、溶剂用量等合成条件对共聚物相对分子质量的影响。并对不同相对分子质量的共聚物进行酯化改性,用于塔河稠油的降黏研究,试验发现特性黏数在85 mL/g左右,MA质量分数为30%时,降黏效果最好,降黏率为4408%。要得到上述产品的适宜条件为：反应温度为70 ℃,引发剂用量为油质量的02%,溶剂用量为单体总质量的60%,n(St)∶n(MA)为2∶1。     

稠油油溶性降黏剂NSA的合成及评价

以马来酸酐与苯胺为原料,成功制备出具有芳香性和极性基团的N-苯基马来酰亚胺(NPMI)并将其用于稠油降黏剂的合成。针对新疆风城稠油,采用甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸以及N-苯基马来酰亚胺为聚合单体,合成了油溶性降黏剂NSA。通过对其降黏效果的评价,确定了最佳合成条件为:n(甲基丙烯酸十八酯)∶n(N-苯基马来酰亚胺)∶n(丙烯酸)=10∶2∶3,引发剂质量分数为1%,反应温度为80℃,反应时间为6 h。在50℃条件下,降黏剂质量浓度为1 000 mg/L时,稠油的净降黏率达到41.45%,降黏效果明显。最后,采用红外光谱法对聚合物的结构进行了表征,并通过对比添加降黏剂前后沥青质的红外谱图,分析了降黏剂与沥青质的作用机理。     

耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1的合成及性能评价

室内以丙烯酰胺、甲基丙烯酸烷基酯、季铵盐类阳离子单体和烷基丙烯酰胺疏水单体为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用四元共聚法合成了一种耐温抗盐型稠油降黏剂DT-1,并对其降黏性能、耐温性能及抗盐性能进行了评价,并与其它市售降黏剂的降黏效果进行了比较。结果表明,降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油均具有良好的降黏效果,当其质量浓度为0.5%时,降黏率均可达到99%以上;降黏剂DT-1具有良好的耐温性能,经200℃老化24 h后,对两种稠油的降黏率仍能达到97%以上;降黏剂DT-1还具有良好的抗盐性能,在矿化度为100 000 mg·L~(-1)的NaCl盐水中对两种稠油仍能保持较高的降黏率;降黏剂DT-1对渤海稠油和新疆稠油的降黏效果优于其它市售降黏剂。