新型驱油用聚合物溶液挂壁机理的研究

对油田采出污水配制的新型驱油用改性聚丙烯酰胺溶液产生挂壁现象的原因进行了分析和研究,考察了模拟水中金属离子对此聚合物溶液挂壁及粘度的影响。结果表明,模拟水中二价金属离子与新型聚合物中功能基团上磺酸基间的作用是引起聚合物溶液挂壁的主要原因。     

聚合物驱采出液中HPAM的分子参数、结构及形貌研究

富集并提纯了锦州9-3(JZ9-3)油田W7-4井聚驱采出液中的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),利用红外光谱分析了HPAM纯化品的结构,利用扫描电镜、原子力显微镜和动态光散射分析了其微观结构形貌,并测定了浓度和相对分子质量.结果表明,采出液中的HPAM聚集体是以某一中心向四周放射的多层立体网络状结构,其大分子具有树枝状的支化结构;采出液中HPAM与驱油用HPAM具有相同的结构与特征基团;与原驱油用聚合物相比,采出液中HPAM水化分子粒径由约720 nm减至约280 nm,仅含有少量Rh>1μm的水化分子;浓度由1270 mg/L减至400 mg/L;经过地层的剪切、降解等作用,HPAM的相对分子质量大幅度减小,由12×106g/mol减至1.52×106g/mol.     

聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管及其制备方法

本发明提供了一种聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管及其制备方法。将碳纳米管处理后使其表面带有特定引发基团；然后用原子转移自由基聚合反应引发乙烯基苯磺酸钠单体聚合，得到聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管。这种制备方法简单易行，可控性强；所得产品在水中表现出良好的溶解性，可以作为水溶性高分子材料的特种添加剂；     

功能化阳离子絮凝剂处理油田三元复合驱采出水的效能及机制

油田三元复合驱采出水中由于含有聚合物、碱和表面活性剂等物质，使油珠界面膜强度增强、油滴聚并空间位阻增大，体系呈现高稳定状态，因此，开发出一种适合三元复合驱采出水体系的新型絮凝剂，使体系脱稳、油珠聚并，成为油田生产中亟待解决的问题之一。以聚丙烯酰胺(PAM)为主链骨架，丙烯酸丁酯(BA)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体，利用水溶液自由基胶束聚合法制备P(AM-DMDAAC-BA)功能化阳离子絮凝剂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(¹H NMR)表征其基团和分子结构；利用分形维数和絮体粒径来确定絮凝剂最佳投量；利用絮凝实验考察絮凝剂对三元复合驱采出水的处理效能；利用反演法探究絮凝机制。结果表明：P(AM-DMDAAC-BA)功能化阳离子絮凝剂具有超疏水功能，其疏水基团分子结构是BA分子中C=C双键与AM母体的亚甲基通过C—C键相连；絮凝剂最佳投加量为40.0 mg/L,沉降时间为8.0～10.0 h,絮体粒径可达677.0μm以上，絮体分形维数为1.502,絮体结构紧密，沉降性能良好，油和悬浮物的平均去除率在86.4%以上，比油田在用絮凝剂...     

阳离子聚合物AEE用作防膨抑砂剂的研究

在催化剂作用下使丙烯酰胺聚合并同时以环氧氯丙烷与二乙胺的加成物为季铵化剂进行季铵盐化反应，得到了阳离子化聚丙烯酰胺AEE。介绍了合成条件，制得了4种原料摩尔比的聚合物AEE，用离心法和页岩膨胀仪法测定的4种AEE的1％溶液对膨润土和岩心粉压片的防膨率均大于80％，用水冲填砂管法测定的1％AEE溶液的抑砂性能十分优良。胜利东辛油田已使用10％AEE溶液作为防膨抑砂剂进行出砂油井防砂施工91井次，有效率88．2％。介绍了AEE防砂施工特点和2口井防砂施工情况和结果。     

聚丙烯酰胺的大分子改性及其在石化废水处理中的应用

在实验室采用大分子改性的方法,以聚丙烯酰胺为主要原料,合成了两性高分子絮凝剂--两性聚丙烯酰胺(APAM),并将该产品应用于炼油废水和催化剂生产废水的絮凝试验,考查其絮凝性能,并与无机絮凝剂、阳离子絮凝剂,以及两性聚丙烯酰胺絮凝剂与无机絮凝剂复合成的复合絮凝剂进行了对比试验研究.结果表明,此试验合成的两性聚丙烯酰胺絮凝荆具有较好的絮凝效果,特别是与无机絮凝剂按一定比例配制成复合絮凝剂使用时效果更佳.对试验得到的两性聚丙烯酰胺与聚氯化铝复配(质量比为2:1)成的复合絮凝剂在炼油厂进行了工业应用试验.试验结果表明.复合絮凝剂絮凝效果较好,悬浮物、油、氮和COD的平均去除率分别达到82%,77%,83%和37%.     

基于分子动力学模拟的改性部分水解聚丙烯酰胺耐温机理北大核心CSCD

目的为了探明不同功能单体如何影响部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能。方法设计了3种不同类型的功能单体改性部分水解聚丙烯酰胺,采用分子动力学研究其在高温下的分子链舒展程度、体系小分子扩散状态以及与水形成的氢键强度。结果阴离子单体AMPS因其含有磺酸基团,与水分子形成的氢键更强,抑制聚合物链在高温下的“去水化”,使聚合物的耐温性能提升;非离子单体NVP具有环状刚性结构,提升聚合物链的抗卷曲能力,避免了聚合物链的过度卷曲,可增强聚合物的耐温性能;阳离子单体DADMAC在水中易与羧酸基团相互吸引,使得聚合物分子链易于卷曲,降低了聚合物的耐温性能。结论能与水形成更强氢键强度的基团以及具有抗卷曲能力的环状结构的单体,更利于提升部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能。     

阳离子型聚丙烯酰胺对聚驱采出液的协同破乳效果研究

参照渤海南堡35-2油田采出液的现场监测数据,以水解聚丙烯酰胺(HPAM)、钠膨润土、现场生产水和原油配制了模拟聚驱采出液.通过对该模拟聚驱采出液脱水率以及脱出水含油量的测定,考察了阳离子型聚丙烯酰胺加量、阳离子度、相对分子质量对协同破乳效果的影响,同时与破乳剂协同使用,考察其协同破乳时的最佳加量.实验结果表明:在55℃下,HG-752加量为100 mg/L、PDAC-AM加量为50 mg/L时,阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度和黏均相对分子质量越大,协同破乳效果越好,使用阳离子度60%、黏均相对分子质量532万的PDAC-AM时,脱水率达98%,除油率达80%以上.     

钻井液粒度分布初探

利用ＳＡＬＤ—１１００激光粒度仅对钻井液粒度分布进行了测量试验，包括时间、膨润上含量、Ｎａ２ＣＯ３加量、处理剂对钻并液粒度分布影响的试验，发现膨润上颗粒在水中能够迅速水化分散，最终趋于细分散的稳定状态及分散聚结平衡状态；随膨润土含量的增加，钻井液体系中大颗粒含量增多，小颗粒含量减少；当Ｎａ２ＣＯ３加量适当时，钻井液体系水化分散性最好。     

盐/水介质分散聚合体系高分子线团形态及尺寸

 采用盐/水介质分散聚合法制备了聚丙烯酰胺和预交联聚丙烯酰胺分散体系,通过扫描电镜（SEM）及动态光散射（DLS）技术对该两种分散体系中的高分子线团的微观形态及尺寸大小进行了研究。结果表明,对于聚丙烯酰胺分散体系,采用 DLS 技术所测粒径值小于 SEM 干片中的粒子粒径;而对于预交联聚丙烯酰胺分散体系,两数据值较为吻合。对于两种分散体系都应采用数量-粒径分布,而强度-粒径分布不能真实地反映分散体系中线团尺寸的大小。     

油田采出水中聚丙烯酰胺的生物降解

为了降低油田采出水中聚丙烯酰胺浓度,提高采出水处理效果,对菌株H3降解聚丙烯酰胺的条件进行研究。利用单因素实验方法考察了接种量、菌株活化次数、油田采出水培养基初始p H值、金属离子(Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cu2+)等对聚丙烯酰胺的影响。结果显示:优化的菌株H3降解聚丙烯酰胺的培养条件为接种量2%、菌株活化3次、培养基初始p H值7.5,此条件下聚丙烯酰胺降解率可达38.4%;优化条件下,添加金属离子对聚丙烯酰胺降解具有一定影响,单独添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子对聚丙烯酰胺降解均具有一定的促进作用,单独添加Cu2+离子对聚丙烯酰胺降解具有一定的抑制作用;同时添加Zn2+、Mn2+、Fe2+离子显示出一定的协同作用,聚丙烯酰胺的降解率明显高于单独添加,降解率可达63.86%。     

浅析丙烯酰胺和丙烯酸钠在聚乙二醇水溶液中的共聚合动力学方程

聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺（AM，分子式CH2=CHCONH2）均聚物和丙烯酰胺共聚物统称。PAM是一类新型的功能高分子产品，是水溶性高分子的重要组成部分。目前已商品化的PAM产品共有五大系列2000多个品种。近年来开发出了一种新产品聚丙烯酰胺类水包水乳液。这种聚丙烯酰胺类水包水乳液具有易干燥．易溶解的优点，且分散介质是水溶性的，从而广泛地应用于对油含量要求很低的领域，如造纸工业。     

腈纶工业污水预处理技术研究

采用混凝技术对腈纶工业废水进行预处理试验。以COD去除率为评价指标,考察混凝剂的种类与用量、pH以及助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的用量对聚合废水的混凝处理效果。结果表明:混凝剂选用聚合氯化铝铁较好,其最佳用量为300 mg/L,助凝剂PAM的用量范围为1～3 mg/L。pH在4.43～7.69时,COD去除率变化并不大。预处理可去除废水中的易生物降解有机物,利于后续二级生物达标处理。     

稠油加工过程废水处理技术研究

根据高污染稠油加工废水的水质特性,通过对混凝剂加入量、pH和反应温度等条件的考察,筛选出合适剂量的混凝剂:聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),经混凝处理后COD可降至1035.3mg/L,去除率可达95.5%。     

大尺度交联聚丙烯酰胺微球微观形态及溶胀特性

采用扫描电镜（SEM）、光学显微镜、激光衍射仪研究了大尺度交联聚丙烯酰胺微球的微观形态及溶胀特性。结果表明,大尺度交联聚丙烯酰胺微球的粒径在200 nm~20 μm范围,微球在水中充分溶胀后粒径增大,粒径在2~100 μm范围,溶胀后体积大约增加30～80倍,具有良好的膨胀特性。大尺度交联聚丙烯酰胺微球分散在水中溶胀2 h后,粒径达到最大值,溶胀时间继续增加,微球粒径基本不再变化。随着分散体系盐质量浓度增加,交联聚丙烯酰胺微球的粒径变小,但变化幅度较小;随着温度的提高,微球溶胀后粒径有所增大;微球分散体系经高速剪切作用后,其形态及大小均未发生明显变化,因此交联聚丙烯酰胺微球具有良好的耐温、耐盐及抗剪切特性。     

高相对分子质量聚丙烯酰胺生产工艺的优化

采用前加碱均聚共水解工艺生产的油田用高相对分子质量聚丙烯酰胺,其相对分子质量和黏度受到了诸如氧化还原体系、链转移剂、反应温度等方面的影响。本文从上述几个因素出发,探讨了各个因素对聚丙烯酰胺产品的相对分子质量和黏度的影响,优化了高相对分子质量聚丙烯酰胺的配方体系,合成出了相对分子质量大于1.6×107,黏度大于45 mPa·s的产品。     

反相乳液聚合法合成聚丙烯酰胺的研究

采用反相乳液聚合法合成聚丙烯酰胺(PAM),考察了反应因素对合成PAM相对分子质量、COD去除率的影响.利用正交试验得出了合成PAM的最佳反应条件为:单体用量(占溶液总质量)25%,温度40 ℃,引发剂用量0.09%,反应时间4 h,油水比1:1.在此条件下合成的PAM相对分子质量达10.1×106,最大粘度15.65 dL/g,COD去除率达62%,表明合成的聚丙烯酰胺具有很好的絮凝效果.     

超支化聚乙烯亚胺作为高效水基钻井液页岩抑制剂的研究

为解决钻井过程中的泥页岩井壁失稳问题,选取了重均分子量为6×104g/mol的超支化聚乙烯亚胺(HPEI)作为水基钻井液页岩抑制剂,通过膨润土造浆实验、线性膨胀实验和泥页岩热滚回收实验对其泥页岩抑制性能进行了评价,通过红外光谱表征、X-射线衍射实验以及热重分析对其抑制机理进行了分析。结果表明,HPEI对膨润土水化膨胀有良好的抑制作用,20%膨润土在1.5%HPEI溶液中造浆后的动切力仅为0.5 Pa,膨润土在3%HPEI溶液的膨胀高度较蒸馏水中减少了67%;溶液的pH值越低,HPEI的质子化程度越高,对膨润土水化分散的抑制性能越好。HPEI抑制黏土水化膨胀的机理为:HPEI分子进入黏土层间,通过静电引力和氢键的共同作用减弱黏土水化分散,其疏水结构阻止水分子进入黏土层间,抑制膨润土晶层膨胀。     

网状聚季铵盐对黏土膨胀性和粒径的影响

以二甲胺、环氧氯丙烷为原料,哌嗪为交联剂合成了网状聚季铵盐,以膨润土线性膨胀率为评价指标,优化抑制剂合成条件,筛选出效能较好的抑制剂,并采用多种方法评价其抑制黏土膨胀的性能。膨润土线性膨胀率实验表明:二甲胺与环氧氯丙烷按摩尔比1∶1,交联剂哌嗪浓度2.0%,120℃下合成的产物,使用浓度0.5%时对黏土水化膨胀的抑制效果最佳。防膨实验和泥球实验结果与膨润土线性膨胀率实验结果吻合,且防膨率随着网状聚季铵盐浓度的增大呈不同程度增大,网状聚季铵盐优于线性聚季铵盐作用效果。粒度分析结果表明:水化前添加网状聚季铵盐可显著抑制黏土水化分散,且网状聚季铵盐对已经水化分散的黏土具有一定的絮凝作用。     

含聚采油污水的膜处理工艺

在胜利油田某注聚区块对含聚采油污水开展了“气浮+过滤+超滤+反渗透”工艺的深度处理试验研究.研究结果表明,该工艺对含聚采油污水中石油类、悬浮物、聚丙烯酰胺、COD、一价离子、二价离子的去除率分别为99.5％、98％、91％、97％、96.8％、91.3％,出水浓度分别为0.5、1.7、4.4、7.2、212.5、93.3 mg/L;所产清水配聚后黏度显著优于黄河水,与蒸馏水相当.利用该工艺处理后的含聚采油污水完全可以替代清水配聚合物.