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。     

两性离子型聚合物处理剂SIOAP的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、含磺酸基单体、阳离子单体和无机材料为原料，采用氧化-还原引发体系合成了一种耐温抗盐的两性盐离子聚合物钻井液处理剂SIOAP，并对其钻井液性能进行了评价。结果表明，钻井液处理剂SIOAP热稳定性好，降滤失能力、抑制性和耐温抗盐能力强。     

两性离子聚合物在钻井液中的应用

综述了国内两性离子聚合物钻井液的研究进展及应用,并指出了今后的研究方向。     

两性离子聚合物钻井液在探井的应用

ＦＡ－３６７、ＸＹ－２７在聚合物分子键中引入了多种有机阳离子，阴离子及抑制粘土水化分散能力的优点，从而改善了钻井液的流变性。     

两性离子聚合物泥浆的研究与应用(一)——两性离子聚合物处理剂及其作用机理

聚合物泥浆的抑制性和流变性能,都是通过聚合物链团(或链束)与粘土颗粒形成吸附层的包被作用和成网作用来实现的。由于其内在的诸方面因素制约,存在着维持泥浆体系的胶体稳定性与有效地抑制粘土水化分散间的矛盾。为此,提出了采用两性离子聚合物处理剂及其体系的新构思,并开发了两种两性离子聚合物新型处理剂,以其特有的结构特点,使其在具有较强抑制性的同时,又能起到改善泥浆性能的双重效果。     

两性离子聚合物泥浆在长庆油田的应用

为提高长庆油田陕甘宁盆地的钻井速度,采用了两性离子聚合物泥浆。对该体系的室内试验和安塞、樊家川、靖边等区块的现场应用情况进行了介绍。287口井的现场应用效果证明:两性离子聚合物泥浆具有较强的抑制性、密度低、水眼粘度低及高温下性能稳定等优点,而且能明显地提高机械钻速,进而较大幅度地降低钻井成本。     

三次采油用磺基甜菜碱的研究进展

概述了磺基甜菜碱型表面活性剂,磺基甜菜碱型表面活性剂具有优异的耐高浓度酸、碱、盐及耐高温性能,可与其他表面活性剂进行复配使用;分析了我国三次采油用表面活性剂的研究现状与趋势;综述了三次采油用磺基甜菜碱表面活性剂的合成、复配性能及其在无碱二元复合驱体系中的应用;讨论了磺基甜菜碱在实际推广中所存在的问题;并对磺基甜菜碱型表面活性剂今后在三次采油中的发展方向及应用前景进行了展望。     

两性离子型纤维素的合成及黏度行为

以N,N-二甲基烯丙基胺和氯乙酸钠为原料进行反应得到烯丙基二甲铵基乙酸盐(CDAH),CDAH再与次氯酸反应得到两性中间体3-氯2-羟丙基二甲铵基乙酸盐(CCDH),在碱催化剂作用下,采用干法和一步法相结合的工艺将CCDH与羟乙基纤维素反应合成了两性离子型纤维素(AHEC);研究了AHEC在溶液巾的黏度行为,考察了不同取代度、NaCl质量浓度、外加盐种类及水溶液pH对AHEC黏度的影响。实验结果表明,在水溶液中,高取代度的AHEC比低取代度的AHEC的比浓黏度小;随NaCl质量浓度的增大,AHEC的特性黏度先减小后增大,表明AHEC具有明显的反聚电解质溶液性质;AHEC在NaCl溶液中比在CaCl_2溶液中的比浓黏度大;当水溶液的pH7时,随pH的增大,AHEC的特性黏度先减小后增大,等电点范围为pH=9～10。     

两性离子聚合物泥浆的研究与应用(二)——两性离子聚合物泥浆体系的研究与应用效果

依据两性离子聚合物处理剂及其作用机理的研究,建立了以两性离子聚合物包被剂FA367及降粘剂XY27为主体,并配合其它种类的辅助处理剂,开发出满足不同类型地层特点和钻井工程要求的4种泥浆体系,即两性离子聚合物无固相泥浆、两性离子聚合物低固相泥浆、两性离子聚磺泥浆及两性离子聚合物完井液。这4种类型泥浆先后在15个油田推广,在增强泥浆体系的抑制性,控制地层造浆、保持泥浆的低固相含量,防止井塌实现井壁稳定,降低井径扩大率,防止事故和减少井下复杂情况的发生,改善泥浆流变性,充分发挥喷射钻井效益,提高钻井速度及保护油气层诸方面,都见到了显著效果。     

钻井液用阳离子型和两性离子型聚合物处理剂的研究与应用

阳离子型和两性离子型聚合物作为钻井液处理剂，在降低水眼能耗、抑制页岩水化、提高钻速方面具有良好的作用，近年来得到了广泛的研究与应用。本文概述了钻井液用阳离子型和两性离子型聚合物处理剂在国内的研究和应用情况。     

水溶性两性共聚物的表征及其溶液性质

以甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丙磺酸胺盐(DMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体,采用反相乳液聚合法制备了一种新型两性共聚物poly(AM-co-DM PS)。采用核磁共振、傅里叶变换红外光谱、热重分析和元素分析对该两性共聚物进行了结构和组成表征,并利用紫外分光光度计和乌氏黏度计对其溶解性及溶液的黏度进行了测定。表征结果显示,对于两性共聚物poly(AM-co-DMPS),FTIR谱图中1187cm-1处出现明显的SO3-的特征吸收峰,AM与DMPS的质量比与原料配比基本吻合,在低于300℃时具有较好的热稳定性。实验结果表明,两性共聚物poly(AM-co-DMPS)中DMPS含量越高,在水中的溶解性越差;随外加盐浓度的增大,两性共聚物poly(AM-co-DMPS)的溶解性变好、特性黏数和比浓黏度增大,具有明显的反聚电解质性质。     

疏水缔合两性聚合物NAPs水溶液的渗流性质

实验测试了疏水缔合两性聚合物NAPs水溶液在大庆油层条件下通过孔隙介质渗流时的阻力系数，残余阻力系数和有效粘度，并与大庆自产聚合物HPAM的相应值进行了比较，实验结果表明，在大庆油层条件下，NAPs水溶液的有效粘度比HPAM的大22．3－38．7％，聚合物驱过程中有效粘度的最佳发挥，对提高采收率具有十分重要的意义。有效粘度不仅取决于聚合物浓度和孔隙结构性质，而且取决于聚合物分子结构特性，NAPs水溶液具有较高的有效粘度可能是由其特殊的缔合结构决定的。     

IPPA／AA／HPA三元共聚物的合成及性能研究

以异丙烯膦酸（ＩＰＰＡ）、丙烯酸（ＡＡ）和丙烯酸烃丙酯（ＨＰＡ）为单体,水为溶剂,过硫要到铵为引发剂合成了异丙烯膦酸／丙烯酸／现烯酸丙酯三元共的（代号为ＹＳＳ－９４）,并对其阻垢和缓蚀进行了评定。结果表明,ＹＳＳ－９４不仅具有优良的阻垢分散性能,而且对碳钢也有很好的缓蚀作用,是一种应用前景广阔的新型高效水质稳定剂。     

反相乳液聚合法制备一种新型两性共聚物

合成了一种新型两性单体甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丙磺酸胺盐(DM PS),用核磁共振对DM PS进行表征,并利用反相乳液聚合法,以过硫酸钾(K2S2O8)-四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发剂、Span80试剂为乳化剂,DM PS两性单体与丙烯酰胺(AM)共聚制得具有反聚电解质性质的两性共聚物poly(AM-co-DM PS),考察了影响反相乳液聚合的因素。获得最佳反应条件:35℃,V(环己烷)∶V(水)=2∶3,ρ(Span80)=2.0g/dL,m(DM PS)∶m(AM)=0.30,ρ(DM PS+AM)=30g/dL,c(K2S2O8)=3.2mm ol/L,c(TMEDA)=4.0mm ol/L,在此条件下,两性共聚物的特性黏数为6.5dL/g,收率91%以上。     

钻井液用两性离子共聚物HTB的合成与其性能研究

采用丙烯酰胺 (AM)、丙烯酸 (AA)、丙烯磺酸钠 (AS)和丙烯酰胺基三甲基丙基氯化铵(AMPTA)共聚合成了一种钻井液处理剂。研究了pH、引发剂用量、单体含量及聚合温度对钻井液性能的影响 ,得出了优化配方。结果表明 ,加入 0 3 %合成共聚物的淡水基浆在 1 80℃下滚动 1 6h ,滤失量仍很低 ,且抗钙高达 2 0 % ,同时具有较强的抑制性     

共聚物钻井液降滤失剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,采用氧化还原引发体系合成了一种四元共聚物水基钻井液降滤失剂。确定了最佳合成条件:单体配比为AM/AMPS/AA/DMC=55∶30∶10∶5(质量比),引发剂加量各为0.3%(单体浓度为1),单体总浓度为20%(质量分数),反应温度为50℃,溶液p H值为7,反应时间为4 h。对聚合物进行了红外表征,合成产品与设计结构一致。钻井液性能评价结果显示:淡水基浆中聚合物加量为0.7%时,常温中压滤失量为6.0 m L,经过180℃老化后,API滤失量为8.2 m L,高温高压滤失量为11.6 m L;聚合物加量为1.0%时的页岩相对回收率达到99.4%。说明AM/AMPS/AA/DMC聚合物降滤失能力强,且热稳定性和抑制性能好。     

星型疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的研究

采用光引发自由基聚合法,用丙烯酰胺和疏水单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵合成了星型疏水缔合聚丙烯酰胺(SHMPAM),研究了SHMPAM的溶液性质。流变性实验结果表明,SHMPAM溶液的临界缔合浓度为1000～1250mg/L;SHMPAM溶液的抗温、抗盐和抗剪切性能与疏水缔合聚合物(AP-P4)溶液的性能相似,且性能优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;SHMPAM具有的支臂结构一方面增强了分子链间的缠结,导致聚合物溶液的黏度增加,另一方面SHMPAM的支臂在模拟地层水溶液中易发生分子内缔合,一定程度上降低了聚合物溶液的表观黏度。黏弹性实验结果表明,SHMPAM溶液的黏弹转变频率为0.17Hz,AP-P4溶液的黏弹转变频率为0.56Hz,而HPAM溶液只表现出黏性。     

共聚物堵水剂的制备与性能评价

针对油田注水开发后期普遍存在油井产水的问题,以非离子单体AM、阴离子单体BS和CS、阳离子单体D为原料,合成了一种共聚物堵水剂．并确定了其最佳原料配方和合成条件。结果表明,合成的共聚物堵水剂具有优异的堵水效果和选择性,堵水率可达90％以上,堵油率在10％以下。     

两性降黏剂AVR的性能研究

为有效提高高黏度、低流度原油的流动性,对具有自主知识产权的两性降黏剂AVR进行了系统的性能研究,考察了碱和聚合物的加入对AVR降黏效果的影响。研究表明,两性降黏剂AVR的降黏效率可达82%以上,能够改变亲油表面润湿性,41 秒内可有效剥离亲油表面油膜,体系界面张力可达1.8×10^-2 mN/m;碱的加入有利于明显改善两性降黏剂AVR的性能,尤其添加Na₂CO₃后,体系降黏率提高到85%以上,剥离油膜时间缩短为10秒,在15 分钟内迅速达到油水超低界面张力（小于1.0×10^-2 mN/m）,且随着时间的延长界面张力仍呈现下降趋势;聚合物浓度在100～500 mg/L范围内,两性降黏剂AVR体系的降黏效率达80%以上,体系仍然可达超低界面张力。新型两性降黏剂AVR分子通过缔合作用形成三维网络结构,使溶液具有一定的黏度,可通过地层小孔道起到扩大波及体积的作用。两性降黏剂AVR溶液抗剪切性能良好,高速（5000 r/min）剪切60 秒后,黏度保留率达86%;注入性良好,可有效通过0.2 μm以上的核孔膜,且黏度保留率在90%以上。图5 表5 参13     

丙烯／1-丁烯共聚物的研究进展

介绍了丙烯／1-丁烯共聚物的性质及特点,综述了丙烯／1-丁烯共聚物的国内外研究进展,介绍了丙烯／1-丁烯共聚物的制备工艺。