光引发合成两性离子型聚丙烯酰胺的影响因素

实验以紫外光引发聚合方式,研究了丙烯酸钠(AANa),甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),丙烯酰胺(AM)共聚合成两性离子型聚丙烯酰胺(AmPAM).最佳工艺条件为:n(AM)∶n(DMC)∶n(AANa)=1∶0.12∶ 0.65,单体总质量分数为40％,光引发剂质量分数为0.8％,pH=6.5,反应温度为40℃...     

磺基甜菜碱型两性离子聚合物的盐溶液性质

将甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺内酯,在55℃下反应20 h,合成了2-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)磺酸盐(DMAPS),将其在盐溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合反应,获得了净电荷为零的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P (AM-DMAPS).对该两性离子共聚物进行了表征,利用紫外分光光度计、乌氏黏度计以及布氏黏度计对该聚合物的溶解性以及其盐溶液黏度进行了测定.研究结果表明,该共聚物在盐溶液中的黏度比在纯水中的大,并且随着盐溶液浓度的增大聚合物特性黏数也随之增大,表现出明显的反聚电解质溶液性质,且该共聚物在Mg2+、Ca2+盐溶液中的黏度相对于普通聚电解质更大;升高相同温度,两性共聚物的黏度保留率是普通聚丙烯酰胺的1.5倍.     

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。     

两性离子型酸液稠化剂的合成与酸降解

为揭示两性离子酸液稠化剂在高温酸液中的降解行为, 用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 （DMC） 和 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠 （AMPS） 合成了一种两性离子共聚物酸液稠化剂 CXS, 通过降解前后的黏度、 分子量、红外光谱和核磁共振谱图的变化研究了 CXS在 120℃高温和不同酸浓度条件下的降解行为, 并对降解机理进行了分析。结果表明, 随着酸浓度的增加, CXS降解程度增大, 降解产物中低分子量组分的含量增加, CXS在 2%HCl中降解后的黏度降幅小于 40%, 在 10% HCl中降解后的黏度降幅大于 80%;CXS共聚物在酸和高温的作用下主要以主链的断链为主、 伴有酯键和酰胺键的断裂。图7表1参13     

两性离子聚合物PADAM的合成及性能评价

采用自由基水溶液聚合,以氧化还原体系为引发剂,合成了四元两性离子共聚物:聚丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵-2-丙烯酰胺基-2-甲基苯磺酸钠-甲基丙烯酸(PADAM),讨论了4种单体的投料比对产物组成的影响.室内实验评价了3种共聚物PADAM产品的降滤失性、抗盐性、抑制性能、抗温性等.结果表明:PADAM具有较好的抗温抗盐性能、较强的降滤失能力和抑制性,是一种集降滤失和抑制性为一体的新型两性离子聚合物.     

磺酸甜菜碱两性离子瓜尔胶的合成研究

设计了以环氧氯丙烷、亚硫酸氢钠、二甲胺和瓜尔胶为原料合成磺酸甜菜碱两性离子瓜尔胶的路线;并用红外对磺酸甜菜碱两性离子中间体和磺酸甜菜碱两性离子瓜尔胶进行了表征。考察了氢氧化钠和醚化剂用量、反应温度以及反应时间对取代度的影响,得到的最优条件是反应温度70℃、时间5h、氢氧化钠/瓜尔胶质量比为0.09和醚化剂/瓜尔胶质量比为0.5。     

新型两性离子共聚物(AM/DEPS)的合成与评价

海上油田在应用聚合物驱油技术时,现有聚合物在海水中黏度低、不易溶解,不能满足海洋平台在线配制驱替液的要求。为此,以丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二乙基丙磺酸盐（DEPS）为共聚单体,采用反相乳液聚合法合成了新型两性离子共聚物（AM/DEPS）。通过红外光谱和氢核磁共振谱分析了共聚物（AM/DEPS）的结构,结果表明,该共聚物分子链中含有丙烯酰胺、DEPS链节,两性离子单体DEPS被引入到了共聚物分子链中。考察了单体DEPS摩尔分数、乳化剂、引发剂、反应温度等对共聚物特性黏数的影响,确定最佳共聚反应条件为:反应温度25~30℃,引发剂用量0.08%,乳化剂与油相质量比1:8,单体DEPS摩尔分数2.5%。共聚物（AM/DEPS）的抗盐增黏性及溶解性评价结果表明,该共聚合物乳液在海水中可快速溶解,且具有优异的抗盐增黏效应,能满足海洋平台上用海水直接在线配制驱替液的要求。      

两性离子絮凝剂聚合行为及性能评价

以N,N-二甲基二烯丙基氯化铵(DM)和烯丙基磺酸钠(XS)为原料,利用水溶液聚合合成了两者的共聚物P(DM-XS),采用膨胀计法进行共聚动力学研究,分别利用FR法、KT法和YBR法计算DM和XS的竞聚率,并研究共聚物平均组成与转化率的关系。实验结果表明,DM和XS的共聚动力学方程为Rp∝[M]~(2.17)[I]~(0.61)[CTA]~(0.73),表观聚合活化能为72.55 kJ/mol;得到DM和XS的竞聚率平均值分别为1.023 2和9.788 9;随着转化率的增大,共聚物中DM的含量逐渐增大,在聚合过程中为保持共聚物平均组成基本不变,建议采用补充XS的方法;絮凝剂P(DM-XS)用于处理含聚污水,除油率达99%,絮体不黏壁。     

两性离子聚丙烯酰胺的合成

合成了一种磺基甜菜碱型两性离子单体甲基丙烯酰氧乙基-N,N-二甲基-N-丁磺酸铵盐（DMBS）,并与丙烯酰胺（AM）进行自由基共聚合。以过硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,在氯化钠溶液中成功地合成了两性离子聚丙烯酰胺;采用红外光谱对聚合产物的结构进行了表征;考查了不同反应条件对共聚物特性黏数的影响。确定了较佳的聚合反应条件为：引发剂用量0．04％,总单体的质量分数20％,单体配比3％,反应温度20℃,反应时间8h。     

泡沫体系分散聚合制备两性聚丙烯酰胺

采用泡沫体系分散聚合法,用丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠、丙烯酸(AA)制备了相对分子质量小且溶解性好的两性聚丙烯酰胺(P(DAC-AM-AA))。探讨了初始体系温度、NaHCO3用量、引发剂(NH4)2S2O8用量、分散剂PF127(聚氧化乙烯-氧化丙烯)用量、AM用量对产物特性黏数和单体总转化率的影响。实验结果表明,升高初始体系温度和增加NaHCO3用量均可提高产物特性黏数和单体总转化率;增加引发剂(NH4)2S2O8用量,单体总转化率增加,但产物特性黏数降低;分散剂PF127用量对反应结果的影响不大;随AM用量的增加,产物特性黏数和单体总转化率均先增加后降低。     

羟乙基纤维素丙烯酰胺接枝聚合物的合成及性能研究

以（NH4）2S2O8-Na2SO3作为引发体系,合成羟乙基纤维素丙烯酰胺接枝聚合物,着重讨论了羟乙基纤维素含量对相对分子质量的影响,通过正交实验得出聚合物相对分子质量影响因素依次为：HEC含量〉引发剂用量〉初始温度;利用电导率仪和旋转粘度计对接枝聚合物水溶液的电导率和剪切粘度进行测定,结果表明接枝聚合物的抗盐性和耐温性都比单体有了明显提高。     

分散聚合法制备两性聚丙烯酰胺“水包水”乳液絮凝剂

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及丙烯酸(AA)为共聚单体,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为分散剂,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为引发剂,在硫酸铵水溶液中通过分散聚合法制备了两性聚丙烯酰胺(AmPAM)"水包水"乳液。利用FTlR、偏光显微镜和激光粒度仪对该乳液的结构和形态进行了表征,考察了分散剂用量、单体总用量及反应条件对分散聚合的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:分散剂用量13.4%~20.5%(w)(基于单体总质量),单体总用量12%~15%(w)(基于反应体系质量),单体摩尔比n(AM)∶n(DMC)∶n(AA)=8∶1∶1,反应温度50~65℃,pH=5~7,反应时间11~12 h。在此条件下得到的AmPAM"水包水"乳液的表观黏度低、流动性好、稳定性高。     

氟碳型两性聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及性能

疏水单体全氟辛基乙基丙烯酸酯(FM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)通过自由基胶束共聚合成了P(FM-AMPS-AM-DMC)四元共聚物,即氟碳型两性聚丙烯酰胺(FPAM)絮凝剂。实验结果表明,FPAM水溶液中存在强烈的分子间缔合作用;在共聚温度50℃、共聚时间8 h、引发剂w(过硫酸钾)=0.3%(占单体总质量)、w(AMPS)=15.0%(占单体总质量)、w(DMC)=8.0%(占单体总质量)、w(FM)=0.3%(占单体总质量)、n(乳化剂OP-10):n(FM)=10的条件下,合成的FPAM絮凝剂用于净化洗煤水、污泥脱水等均具有良好的效果,与无机絮凝剂聚合氯化铝复配的絮凝效果更好。     

两性离子聚合物降滤失剂PADMS的制备与室内性能评价

本文从抗高温抗盐钙钻井液降滤失剂性能要求出发,基于分子结构优化设计,以AM、AMPS、DMDAAC和NVP为反应单体进行四元共聚,合成了两性离子共聚物降滤失剂PADMS。通过FITR分析验证了分子结构设计的可行性,实验证明PADMS具有一定抗高温、抗盐钙降解能力,与黏土颗粒的吸附能力强于现有的磺化酚醛树脂类降滤失剂SMP-II和SMP-III。在淡水基浆中加入2.0% PADMS时,表观黏度和塑性黏度分别由加入前的10.5 mPa·s 和5.0 mPa·s增至35.0 mPa·s和28.0 mPa·s,API滤失量由28.0 mL降至6.0 mL;200℃老化16 h后的表观黏度和塑性黏度分别为17.5 mPa·s和15.0 mPa·s,API滤失量由48.6 mL降为15.6 mL。PADMS加量为2.0%时,复合盐水基浆表观黏度、塑性黏度从加入前的3.0 mPa·s、1.5 mPa·s分别增至的19.5 mPa·s 和15.0 mPa·s。在200℃下老化16 h后,复合盐水基浆黏度亦随PADMS加量的增加而增大,但上升趋势明显不及老化前的基浆。随PADMS加量的增大,API滤失量逐渐减小,当PADMS加量为2%时,老化前的API滤失量由加入前的88.0 mL降至8.2 mL;老化后API滤失量由168.0 mL降至54.6 mL,HTHP滤失量由全滤失降为86.4。     

粘度指数改进剂的低温性能

考察了聚甲基丙烯酸酯,乙烯丙烯共聚物,苯乙烯异戊二烯共聚物和聚乙烯正丁基醚粘度指数改进剂对基础油倾点和低温动力粘度的影响,其中聚甲基丙烯酸酯具有良好的低温性能。     

磺化苯乙烯-衣康酸共聚物超高温钻井液降粘剂的研制

研究了水基钻井液降粘剂磺化苯乙烯-衣康酸共聚物的合成方法。以DMF（N,N-二甲基甲酰胺）为溶剂,苯乙烯、衣康酸摩尔比1．0：1．2,引发剂BPO（过氧化苯甲酰）用量0．6％,溶液共聚温度85℃、时间4h,得到苯乙烯-衣康酸共聚物,化学结构由红外光谱表征。该共聚物与过量20％发烟硫酸在50℃进行磺化反应2h,生成降粘剂。常温下加入0．3%SSHIA（磺化苯乙烯-衣康酸共聚物）使淡水钻井液的表观粘度由107mPa·s降至48mPa·s以下;加入0．3％SSHIA使淡水钻井液在260℃老化16h后,嘉瑚粘摩南59mPa·s降军32mPa·s以下．表明该剂具有良好的耐渴性。     

阳离子及两性聚丙烯酰胺类絮凝剂的研究进展

阳离子及两性聚丙烯酰胺类絮凝剂具有很多优点,近年来得到国内外学者的广泛重视和开发应用。文章就近年来阳离子及两性聚丙烯酰胺类絮凝剂发展概况进行了论述,并分析了它们的现状与前景。     

两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱的合成与应用

针对非均质储层或者特殊性储层（高温、高渗、含H2S、裂缝性）酸化时对酸液的有效置放和克服基于聚合物的酸液体系对地层潜在伤害的问题,研制出了一种能较好解决上述问题的酸液体系,它的主要物质是合成出的一种新型两性表面活性剂--芥子酰胺丙基甜菜碱,简称SAP-BET.SAP-BET属于具有很长疏水碳链的两性粘弹性表面活性剂,用其配制的流体具有良好的粘弹性行为.恰当配方的SAP-BET酸液体系,在高温地层条件下与储层矿物反应后,会形成足够高的粘度,使其具有分流、控制滤失、增加有效作用距离等作用;这种高粘度的流体遇到地层中的碳氢化合物时自动破胶,因此不会对地层造成二次伤害.研究了SAP-BET酸液的粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响,从研究酸岩反应和酸液变粘机理入手,采用SAP-BET配制出了适用于砂岩酸化的分流酸和适用于碳酸盐岩酸化的清洁变粘酸,介绍了SAP-BET酸液在现场应用中应注意的问题.     

胜坨油田稠油催化降粘技术研究

介绍了稠油催化降粘机理,对胜坨油田催化降粘可行性进行了分析研究,对稠油降粘催化剂以及催化剂助剂进行了筛选和研究,研制出适合胜坨油田稠油特点的催化剂和催化剂助剂,降粘效率达到60％以上,制定了催化降粘的选井条件及现场施工注入工艺,为胜坨油田稠油蒸汽吞吐采收率的提高提供了新的工艺技术。