新型油田挤注防垢剂的合成与评价

以丙烯酸(AA)、阳离子单体(C)和次磷酸钠(SHP)为原料,以过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合法合成了一种油田挤注防垢剂PACS。结果表明,最佳合成条件为:m(AA)∶m(C)=40∶2,引发剂加量为单体总质量1%,反应温度为75℃,反应时间为4 h,次磷酸钠用量为单体总质量5%,防垢率达到92.27%,并通过FTIR对产物的分子结构进行了表征,谱图分析证明合成了目标产物。通过静态阻垢实验、配伍性实验和岩心动态-解吸实验结果表明,在最佳条件下合成的防垢剂具有良好的静态防垢性能;与涠洲12-1油田A1井采出水配伍性良好;防垢剂PACS相比于膦基聚丙烯酸钠(PAAS)在砂岩上拥有更好的吸附滞留能力,挤注寿命为PAAS的1.69倍。     

一种煤层气挤注防垢剂的合成及性能研究

在水溶液中以过硫酸铵为引发剂,以异丙醇为互溶剂及链转移剂,以丙烯酸、次亚磷酸钠、疏水单体B为单体,合成一种煤层气挤注用三元聚合物防垢剂PAB。通过评价其防垢(碳酸钙)效率,得出最佳合成条件为:w(丙烯酸)∶w(疏水单体B)∶w(次亚磷酸钠)=20∶1∶1,引发剂用量为单体总质量的1.4%,链转移剂用量为6%,反应温度85℃。当防垢剂的加量为30 mg/L时,防垢效率达到91.34%,表现出良好的阻垢效果。通过动态吸附-解吸实验,对比该防垢剂与普通膦基聚丙烯酸钠防垢剂在煤层中的滞留情况,结果表明该防垢剂在煤层中有更好的吸附滞留能力,同时探讨了驱替速度和防垢剂初始注入浓度对防垢剂吸附滞留情况的影响。     

一种煤层气挤注防垢剂的合成及性能研究

在水溶液中以过硫酸铵为引发剂,以异丙醇为互溶剂及链转移剂,以丙烯酸、次亚磷酸钠、疏水单体B为单体,合成一种煤层气挤注用三元聚合物防垢剂PAB。通过评价其防垢(碳酸钙)效率,得出最佳合成条件为:w(丙烯酸)∶w(疏水单体B)∶w(次亚磷酸钠)=20∶1∶1,引发剂用量为单体总质量的1.4%,链转移剂用量为6%,反应温度85℃。当防垢剂的加量为30 mg/L时,防垢效率达到91.34%,表现出良好的阻垢效果。通过动态吸附-解吸实验,对比该防垢剂与普通膦基聚丙烯酸钠防垢剂在煤层中的滞留情况,结果表明该防垢剂在煤层中有更好的吸附滞留能力,同时探讨了驱替速度和防垢剂初始注入浓度对防垢剂吸附滞留情况的影响。     

防垢剂EAS的合成及其性能研究

以环氧琥珀酸钠(ESAS)、丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(SAS)为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了三元共聚物EAS防垢剂。通过红外光谱图对其结构表征,结果表明合成的产物为目标产物。通过正交实验研究其最佳合成条件为:共聚温度为90℃,共聚时间为3.5h,m(引发剂)∶m(总单体)=12.5%,单体配比n(ESAS)∶n(AM)∶n(SAS)=1.2∶0.6∶1;合成产物对碳酸钙垢具有较好的防垢性能,防垢率达到88.07%。     

PFGS-1共聚物的合成及其防垢性能研究

将一定量摩尔比为1∶1的马来酸酐和苯酚合成电荷转移配合物,再与丙烯酸、丙烯酰胺、次磷酸钠等单体合成三元共聚物PFGS-1,优化合成条件MAH∶AA∶AM摩尔比1∶2∶1,次磷酸钠加量15%,引发剂加量10%,反应时间5 h,反应温度为90℃。对产物进行红外分析,验证产物结构。试验分析,引发剂选用过硫酸铵时,所得产物防垢性能较好;在共聚物加量为7 mg/L时,具有优异的防垢效果,防垢率达98.89%,显示出较好的应用前景。     

MAPS四元共聚物硅垢防垢剂的合成与评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,采用水溶液聚合法得到了一种四元共聚物(MAPS)硅垢防垢剂。通过单因素实验并以硅垢防垢率为评价指标来确定共聚物最佳合成条件:单体总质量分数为30%,n(MA)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(PEG)=1∶1∶0.4∶0.03,引发剂投加量为8%,反应温度为85℃,反应时间为3 h。在防垢剂加量为100 mg/L时,硅垢防垢率为76%;在防垢剂投加量为60 mg/L时,碳酸钙垢防垢率为91%。     

硅垢防垢剂ITSA合成及性能研究

由于三元复合驱中碱的引入,导致采出液在采出系统中形成大量硅垢,而硅垢一旦形成便难以去除。自共聚物防垢剂开发以来,针对硅垢的防垢剂研究报道较少,因此硅垢共聚物防垢剂一直是油田处理药剂研究的热点。作者以衣康酸(IA)、三乙醇胺(TEA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了一种新型四元共聚物硅垢防垢剂,简称ITSA。通过实验确定合成共聚物防垢剂的最佳工艺条件为:聚合温度65℃,聚合时间3h,m(引发剂)∶m(单体)=8%,单体配比n(IA)∶n(TEA)∶n(SAS)∶n(AM)=1.0∶1.8∶0.2∶1.5。在此合成条件下对硅垢的防垢率达到72.11%。说明该四元共聚物防垢剂对硅垢有较好的防垢效果。防垢剂的作用机理主要是晶格畸变和分散作用。     

丙烯酸/马来酸酐/甲基丙烯酸甲酯涂料分散剂的合成研究

以丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯为单体,过硫酸钠为引发剂,采用溶液聚合法,利用正交实验合成了一种涂料用水性分散剂聚丙烯酸-马来酸酐-甲基丙烯酸甲酯共聚物。实验结果表明,单体配比为n(AA)∶n(MAH)∶n(MMA)=1∶0.25∶0.25,引发剂占单体总质量的0.4%,反应温度为85℃,反应为4h,合成的分散剂分散效果最佳。     

共聚物硅垢防垢剂的合成及性能研究

三元复合体系中碱成分的引入导致油田注采系统内出现严重结垢现象,为解决注采设备内难以处理的硅垢问题,本实验以乌头酸(AA)、二乙醇胺(DEA)、柠檬酸(CA)、丙烯酰胺(AM)为单体,异丙醇为链转移剂,过硫酸铵为引发剂,合成一种新型针对硅垢的共聚物防垢剂(ADCA)。确定在下列条件下合成得到的防垢剂防垢效果较佳:聚合温度75℃,聚合时间2 h,引发剂用量5%,单体摩尔配比AA:DEA:CA:AM为2.0:1.0:1.0:1.2。在p H为8,温度为60℃,防垢剂加量70 mg/L的条件下,对硅垢的防垢率为77.84%。防垢率的测定和X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)的对比实验结果表明防垢剂ADCA防硅垢效果较显著。初步认为防垢机理主要为吸附和螯合作用。     

低磷膦磺酸阻垢分散剂ZHCD-05的合成研究

以水为溶剂,丙烯酸(AA)、马来酸酐(MAn)、烯丙基磺酸钠(SAS)和次磷酸钠为单体,过硫酸铵为引发剂,合成了一种集膦酰基、羧基和磺酸基于一体,低磷含量,综合性能良好的膦磺酸阻垢分散剂ZHCD-05.考察了产品综合性能与单体配比、引发剂用量、反应温度及反应时间的关系,得出了合成此共聚物的最佳工艺条件:m(MAn)∶m(AA)∶m(SAS)=1∶0.2∶0.5,NaH2PO2质量分数为8%,过硫酸铵质量分数为5.5%,反应温度为80～85℃,反应时间4 h.     

一种新型阻垢剂的合成及反应条件的确定

以水为溶剂,过硫酸钠为引发剂,以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体合成了一种三元共聚物阻垢剂。研究了单体配比、引发剂用量、反应时间、温度对聚合物反应及阻垢率的影响。由正交试验确定反应最佳条件为:单体配比(MA∶AA∶AM)=1∶0.5∶0.3,温度为80℃,反应时间为3 h,引发剂加量(占单体总质量)为14%。     

含磷AA/AMPS共聚物的合成及阻垢性能研究

以水为溶剂，丙烯酸（AA），2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和次磷酸钠为原料，合成了含磷AA/AMPS共聚物阻垢分散剂。探讨了单体配比，引发剂用量，反应温度等对共聚物阻垢性能的影响。得出了最佳合成条件：m(AA);m(AMPS)=75:25，引发剂与单体（AA和AMPS）的质量比为10%，反应时间4h，反应温度90℃，并采用静态实验法评价了共聚物的阻垢性能，结果表明，含磷AA/AMPS共聚物阻垢性能优良。     

低分子量聚合物降滤失剂的合成与研制

以丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,(NH4)2S2O8-Na HSO3为引发剂,采用自由基聚合方式,合成了一种低分子量聚合物降滤失剂。通过单因素实验法确定了合成降滤失剂的最佳条件:单体浓度为35%、引发剂浓度为8%、单体配比m(AA)∶m(AS)∶m(DMDAAC)为4∶4∶2、反应时间为6 h、反应p H值为7、反应温度为60℃。利用傅里叶红外光谱分析表明合成产物结构与设计结构一致。常温中压失水实验显示当降滤失剂加量为2%时,API滤失量为8.9 m L,表明合成产物具有较好的降失水性能。通过扫描电镜分析了滤饼的微观形貌,结果表明所合成降滤失剂能吸附于黏土表面,增加黏土颗粒的分散度,促使致密滤饼的形成,从而有效降低钻井液滤失量。     

低分子量聚合物降滤失剂的合成与研制

以丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,(NH4)2S2O8-Na HSO3为引发剂,采用自由基聚合方式,合成了一种低分子量聚合物降滤失剂。通过单因素实验法确定了合成降滤失剂的最佳条件:单体浓度为35%、引发剂浓度为8%、单体配比m(AA)∶m(AS)∶m(DMDAAC)为4∶4∶2、反应时间为6 h、反应p H值为7、反应温度为60℃。利用傅里叶红外光谱分析表明合成产物结构与设计结构一致。常温中压失水实验显示当降滤失剂加量为2%时,API滤失量为8.9 m L,表明合成产物具有较好的降失水性能。通过扫描电镜分析了滤饼的微观形貌,结果表明所合成降滤失剂能吸附于黏土表面,增加黏土颗粒的分散度,促使致密滤饼的形成,从而有效降低钻井液滤失量。     

聚马来酸水相合成及防垢性能

以水为溶剂,w(H2O2)=30%的双氧水为引发剂,在过渡金属离子催化作用下合成了聚马来酸,以溴值、防垢率为指标确定了催化剂、引发剂及反应温度等合成条件。实验结果表明,在催化剂用量为30μg/g(单体)、m(引发剂)∶m(马来酸酐)=1∶2、引发剂滴加3h、反应温度100℃条件下的合成产物,溴值低于150mg/g,产品质量浓度为8mg/L时,防垢率达93 52%;产品与1 羟基亚乙基二膦酸(HEDP)按质量比1∶1复配后,总的质量浓度2mg/L时防垢率即可达90 0%以上,具有明显的协同效应。     

柔性支撑剂的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,陶粒为原料,采用水溶液自由基聚合,通过包衣机制备了柔性支撑剂。结果表明,最佳合成条件为m(AM)∶m(AA)=7∶3,pH=7,交联剂加量为单体总质量的0.03%,引发剂加量为单体总质量3.5‰,反应温度为60℃,反应时间为1.5 h。通过电镜对柔性支撑剂吸水前后进行对比,论证了聚合物包覆在陶粒表面。柔性支撑剂受Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+影响,悬浮因子均大于1,都可悬浮。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能

利用马来酸酐(MA)改性聚丙二醇(PPG)后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明,当m(AA)∶m(PPGAZMA)∶m(AM)=4∶3∶1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,当其投加量3 mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%;此外,还考察了引发剂用量、钙离子和硫酸根离子质量浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为单体总质量的6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子质量浓度达到8 000、12 000 mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍能达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整。当AA-AM-PPGAZMA加入量为3 mg/L时,阻垢率达到98%,而市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP均未达到85%。     

一种抗温抗盐稠化剂的研究

以AM(丙烯酰胺)、AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)和NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)为单体,APS(过硫酸铵)/亚硫酸氢钠为氧化还原型引发剂,采用水溶液聚合法合成了一种三元聚合物基稠化剂。着重探讨了反应单体配比、单体浓度、引发剂掺量、反应温度和反应时间等对产物性能的影响。研究结果表明:该三元聚合物具有良好的增稠性、耐热性和耐盐性,其最佳合成条件是m(AM)∶m(AMPS)∶m(NVP)=7.3∶2.0∶0.7、单体浓度为30%、w(氧化还原型引发剂)=0.2%(相对于单体总质量而言)、反应温度为45℃、反应时间为4 h、m(APS)∶m(亚硫酸氢钠)=1∶1和体系pH=7。     

柔性支撑剂的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,陶粒为原料,采用水溶液自由基聚合,通过包衣机制备了柔性支撑剂。结果表明,最佳合成条件为m(AM)∶m(AA)=7∶3,pH=7,交联剂加量为单体总质量的0.03%,引发剂加量为单体总质量3.5‰,反应温度为60℃,反应时间为1.5 h。通过电镜对柔性支撑剂吸水前后进行对比,论证了聚合物包覆在陶粒表面。柔性支撑剂受Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Na(2+)、Na⁺影响,悬浮因子均大于1,都可悬浮。     

低膦共聚物水质稳定剂的合成工艺研究

以水为溶剂,采用过硫酸铵-次磷酸盐引发体系,用马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为单体合成低膦共聚物水质稳定剂,讨论了合成温度、合成时间、单体配比以及引发剂用量等条件对产物阻垢性能的影响,确定了水质稳定剂的合成工艺。在水相中,膦酸共聚物的最佳合成温度为83~85℃,最佳合成时间为6h,最佳单体配比(MA∶AMPS∶AA)为0.50∶0.05∶0.45,过硫酸铵用量为6%、次磷酸盐相对物质的量含量为0.15时效果最佳。