磷酸酯胶凝剂的合成及油基压裂液性能评价

探讨了油基压裂液胶凝剂磷酸酯的合成条件,进而对配制的压裂液性能进行了评价。实验结果表明,用所合成的磷酸酯胶凝剂配制的柴油基压裂液具有较快的交联速度、良好的耐温性能和耐温耐剪切性能以及快速破胶等综合性能,可用于强水敏性、低压低渗透地层的压裂改造。     

可快速交联低碳烃无水压裂液用胶凝剂的制备及性能评价

低碳烃压裂液用胶凝剂的合成方法脱胎于油基压裂液胶凝剂,两者分子结构的不同导致了其性能上的巨大差异。为了能够更精准地设计出适合低碳烃的胶凝剂,将胶凝剂中的烷基链分为两类,即提供物理交联点的高碳数烷基链和提高相容性能的低、中碳数烷基链。通过设计正交实验的方式合成多种胶凝剂样品,并通过对组分的极差分析、酸度值分析与交联时间分析相结合的方式筛选适合C5~C8低碳烃的胶凝剂。通过交联动力学实验测定了不同胶凝剂使用浓度下的交联情况,得出了胶凝剂的最佳使用浓度。使用流变仪测定最优条件下合成的胶凝剂样品的耐温耐剪切曲线。结果表明,胶液具有良好的耐剪切性能,在60℃条件下剪切2 h的过程中未出现明显的分子结构破坏,且尾粘为140 m Pa·s,可满足现场施工的需求。加入少量多元醇可制备含多元醇的胶凝剂样品。在其它条件相同的前提下,含有多元醇的胶凝剂样品具有更高的交联速率和成胶粘度,即为可快速交联的低碳烃无水压裂液用胶凝剂。     

可快速交联低碳烃无水压裂液用胶凝剂的制备及性能评价

低碳烃压裂液用胶凝剂的合成方法脱胎于油基压裂液胶凝剂,两者分子结构的不同导致了其性能上的巨大差异。为了能够更精准地设计出适合低碳烃的胶凝剂,将胶凝剂中的烷基链分为两类,即提供物理交联点的高碳数烷基链和提高相容性能的低、中碳数烷基链。通过设计正交实验的方式合成多种胶凝剂样品,并通过对组分的极差分析、酸度值分析与交联时间分析相结合的方式筛选适合C5^C8低碳烃的胶凝剂。通过交联动力学实验测定了不同胶凝剂使用浓度下的交联情况,得出了胶凝剂的最佳使用浓度。使用流变仪测定最优条件下合成的胶凝剂样品的耐温耐剪切曲线。结果表明,胶液具有良好的耐剪切性能,在60℃条件下剪切2 h的过程中未出现明显的分子结构破坏,且尾粘为140 m Pa·s,可满足现场施工的需求。加入少量多元醇可制备含多元醇的胶凝剂样品。在其它条件相同的前提下,含有多元醇的胶凝剂样品具有更高的交联速率和成胶粘度,即为可快速交联的低碳烃无水压裂液用胶凝剂。     

三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯的合成

本文以丙烯酸羟乙酯为原料、三氯氧磷为磷酰化试剂经缩合制备三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯,并用NMR和IR对产物进行结构表征,并将其应用于光固化涂料,进行阻燃性试验。涂料中磷含量2.8%时,涂膜氧指数为27.8且随涂料中磷含量增加而增加,表明其阻燃性能良好。     

新型磷酸酯的合成及萃取性能研究

采用芳香基酚与P_2O_5酯化反应,制备新型磷酸酯萃取剂,并对其在高浓度硫酸体系下萃镓性能进行研究。实验表明,最佳合成条件为:(1)酯化反应:n(P_2O_5)/n(辛基酚)=4∶3,反应时间4 h,反应温度75℃,溶剂用量V(环己烷)(L)/n(P_2O_5)(mol)=1∶1;(2)水解反应:加入水量n(H_2O)=0.75n(P_2O_5),水解时间1.5 h。在此条件下,磷酸酯收率99%。磷酸酯萃取剂用于锌湿法冶炼渣的硫酸浸出液(H_2SO_420~100 g/L)萃取,可选择性萃取Ga,Ga单级萃取率80%以上,2级萃取97%以上,实现Ga与Zn、Cu、Ge分离。     

新型磷酸酯的合成及萃取性能研究

采用芳香基酚与P_2O_5酯化反应,制备新型磷酸酯萃取剂,并对其在高浓度硫酸体系下萃镓性能进行研究。实验表明,最佳合成条件为:(1)酯化反应:n(P_2O_5)/n(辛基酚)=4∶3,反应时间4 h,反应温度75℃,溶剂用量V(环己烷)(L)/n(P_2O_5)(mol)=1∶1;(2)水解反应:加入水量n(H_2O)=0.75n(P_2O_5),水解时间1.5 h。在此条件下,磷酸酯收率99%。磷酸酯萃取剂用于锌湿法冶炼渣的硫酸浸出液(H_2SO_420¹00 g/L)萃取,可选择性萃取Ga,Ga单级萃取率80%以上,2级萃取97%以上,实现Ga与Zn、Cu、Ge分离。     

油基压裂液用铁离子交联剂的研究

为解决传统的以Al~(3+)溶液作为交联剂的油基压裂液存在需要二次成胶并且成胶的时间较长的问题,选择以Fe~(3+)溶液作为油基压裂液交联剂替代Al~(3+)离子溶液。通过复配试验对交联剂体系配方进行了优选,得到性能较好的交联剂体系配方(w)为25%硫酸铁+10%乙二醇+15%柠檬酸钠+50%去离子水。采用柴油作为油基压裂液基液,加入(w)0.5%稠化剂AP-1,(w)1%硫酸铁复配溶液交联剂体系,其形成凝胶时间为120 s,凝胶黏度为271.8 mPa·s,符合成胶时间与凝胶黏度的要求。     

醇基压裂液体系的构筑及性能评价

低渗透储层孔隙半径小,毛细管力大,水锁效应严重。在压裂酸化过程中,常规压裂液体系严重影响压裂效果,导致开采难度增大,基于此,在满足常规压裂参数的前提下,亟需具有防水锁性能的新型压裂液体系。醇基压裂液表面张力小,可有效解决常规压裂工艺技术难以消除水锁效应问题。本文形成了具有解水锁性能的醇基压裂液体系配方：0.5%羟丙基瓜胶+0.2%HE杀菌剂+0.5%RE-3黏土稳定剂+0.5%WQ-2助排剂+0.3%碳酸钠+15%甲醇,其平均伤害率为15.9%,低于水基压裂液的平均伤害率（28.4%）。     

酸液胶凝剂丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵的合成及性能评价

以二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和丙烯酰胺（AM）为单体采用水溶液聚合的方法合成了一种酸液胶凝剂。研究了合成条件对该共聚物分子参数的影响，并对该共聚物用作酸液胶凝剂进行了评价实验。     

改性壳聚糖水面溢油凝油剂的合成与性能

以壳聚糖、油酸酰氯、氯乙酸为、主要原料,合成了一种改性壳聚糖水面溢油凝油剂,并用IR对其结构进行了表征。实验结果表明：当壳聚糖：油酸酰氯：氯乙酸的摩尔比为1：1．3：1．5,油酰化温度为0-5℃,反应时间为3h,羧甲基化温度为50℃,反应时间为4h时,得到的凝油剂具有较好的凝油性能和较强的适应性,用于水面柴油、机油、苯、二甲苯的回收处理,不但回收处理效果好,而且基本不受水盐度的影响。     

膦酸酯结构与柴油冻胶压裂液的耐温抗剪切性能

报道了膦酸酯对油基压裂液耐温抗剪切性能的影响,优化了膦酸酯的合成工艺,使更适合于柴油基压裂液体系,并总结了膦酸酯增稠剂与基液及油基压裂液的耐温抗剪切性能之间的关系,开拓了压裂液的应用前景。     

有机磷酸盐成核剂NA-21的合成与性能研究

以2,4-二叔丁基苯酚和甲醛为原料,经缩合、酯化水解、中和成盐、置换等反应,合成有机磷酸盐类聚丙烯成核剂NA一21,并对中间体的合成工艺进行了优化,以2,4-二叔丁基苯酚计产品的总收率为88.29％;采用红外光谱和元素分析对中间体及产品进行了表征和组成分析;采用合成的NA-21对聚丙烯进行了成核性能研究,结果表明,当其用量为0.1％时,可使聚丙烯的雾度由36.3％降低至24.6％。     

磷酸酯改性丙烯酸酯乳液的合成与性能研究

合成了一种磷酸酯改性的丙烯酸酯乳液,并对其性能进行了研究。探讨了磷酸酯单体的加量与加入方式对乳液的凝胶率、钙离子稳定性、附着力以及抗闪蚀性的影响,并对成膜物进行了耐盐水性能的测试。结果表明：当选用单官能团的磷酸酯的单体时,乳液的凝胶率较低,当磷酸酯单体加入量为4%,且全部在乳液聚合的壳聚合阶段加入时,乳液的钙离子稳定性佳,成膜物的干态附着力和湿态附着力均达到1级,涂膜无闪蚀现象,与普通乳液相比,防腐蚀性能获得明显的提高。     

Synthesis and Optimization of 2-ethylhexyl Ester as Base Oil for Drilling Fluid Formulation

A stable ester was synthesized to overcome the ester hydrolysis problem during the drilling of oil or gas wells using a conventional ester-based drilling fluid. The thermal and hydrolytic stability of the produced ester was high owing to the transesterification method employed in this study. The reaction was performed using 2-ethylhexanol and methyl laureate esters in the presence of sodium methoxide as a catalyst. In order to obtain the optimum synthesis conditions, a response surface methodology (RSM) was appraised based on the central composite design (CCD). The optimum conditions were determined as follows: 0.6 wt.% catalyst, 70°C reaction temperature, 1:1.5 molar ratio, and 11.5 min of reaction time. The results of 77 wt.% 2-ethylhexyl ester (2-EH) illustrated a high agreement between the experimental and RSM models. The reaction product contained 77 wt.% 2-EH and 23% 2-ethylhexanol. The kinematic viscosity was 5 mm²/s at 40°C and 1.5 mm²/sec at 100°C; the specific gravity was 0.854, flash point was 170°C, and pour point was ?7°C. The produced product showed similar properties to the available commercial product. However, it was observed that the mud formulation using the synthesized base oil had superior rheological properties at 121°C.     

油井水泥降失水剂(HCW-1)的合成及性能评价

研究了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS）、丙烯酸(AA)和一种功能型单体(简称为SM)三元共聚物(HCW-1)的合成方法及在油井水泥浆中的降失水作用,并探讨了其降失水机理。实验结果表明,HCW-1对水泥浆稠化时间和水泥石抗压强度无不良影响,是一种良好的降失水剂。     

棉油酸甲酯改性胺固化剂的合成及性能研究

利用棉油酸甲酯制备了一种环氧树脂固化剂棉油酸甲酯改性胺,研究了棉油酸甲酯改性胺用量对环氧树脂体系的力学性能和热性能的影响,利用红外光谱、热分析、动态力学分析讨论了棉油酸甲酯改性胺的结构、环氧树脂固化物的性能。结果表明,环氧树脂固化物的拉伸性能、弯曲性能和冲击强度随着棉油酸甲酯改性胺用量的增加而增加。     

压裂稠化剂的合成及性能评价

压裂施工是油气田增产的重要措施,随着高温、深井压裂作业需求,急需耐高温、耐剪切、耐盐的压裂液。本文采用AM与AMPS合成二元共聚物,根据压裂液性能要求,对压裂液配方进行研究,得到一种锆交联的P(AM/AMPS)压裂液配方,并对压裂液进行室内性能评价。     

聚异丁烯磷酸酯的合成及性能研究

以高活性聚异丁烯（PIB）和苯酚为原料（C6H5OH）,三氟化硼乙醚为催化剂合成了聚异丁烯苯酚,然后加入P2O5对其进行酯化反应合成聚异丁烯磷酸酯。通过红外光谱（FT-IR）分别对合成的聚异丁烯苯酚和聚异丁烯磷酸酯进行了分析,结果表明产物为预期产物。通过差示扫描热分析（DSC）,表明聚异丁烯苯酚与高活性聚异丁烯相比具有较高的热稳定性。通过产物与大庆原油进行降凝效果的测定,证实聚异丁烯磷酸酯在大庆原油中的加入量为0.6%时降凝效果最好,降幅为9℃。     

新型七嵌段共聚物聚氧乙烯聚氧丙烯醚磷酸酯型破乳剂的合成

新型七嵌段共聚物聚醚磷酸酯型破乳剂是针对高含水稠油研制的一种水溶性高分子破乳剂。具有脱水率高、脱水速度快、油水界面齐的特点。本文介绍了该剂的研制、性能和试验的结果。结果表明。新型破乳剂用量为0．01％，脱水温度60℃时．脱水后原油中水含量≤0．5％，脱出水中原油含量0．038％，达到国家规定的标准。