复合型防膨剂与压裂液配伍性研究

防膨剂作为压裂液必要添加剂用于防止黏土水化膨胀和分散运移对储集层造成伤害。但是如果防膨剂与压裂液不配伍,会导致压裂液性能改变,不能满足作业要求。因此,采用双子季铵盐与SY-1、SY-2复配防膨剂测定其性能,并研究复合型防膨剂与压裂液配伍性。结果显示:XYNW-1复合型防膨剂在常温、90℃及140℃的条件下防膨率都高于80%;加量0.5%时该防膨剂与油气井压裂液的其他添加剂配伍性良好;加0.5%防膨剂的压裂液防膨率高于80%,并且能够保持良好的耐温性能、高温抗剪切性能和破胶性能。     

钻井液pH值对钾钙铝离子抑制性的影响

通过页岩滚动回收率和岩屑粉污染实验,讨论了不同酸碱度环境对钾、钙、铝离子抑制泥页岩分散能力的影响。结果表明,钾离子的抑制能力受钻井液p H值影响较小,但不同p H值环境下随KCl含量增加钻井液抑制能力的变化趋势有所不同,p H值为7时KCl溶液的抑制性随KCl含量升高而增加,p H为9时KCl溶液的抑制性在KCl含量5%时出现拐点现象;钙离子抑制泥页岩分散能力受p H值影响较大,酸碱度为中性时,钙离子含量达到3 600 mg/L的Ca Cl2溶液其页岩滚动回收率≤20%,抑制泥页岩分散能力较弱,碱性环境下钙离子在泥页岩表面上形成惰性的水化硅酸钙,能够降低泥页岩的分散性。钙离子含量为540 mg/L的Ca Cl_2溶液p H值由7升高至9时页岩滚动回收率由17.4%增加至72.9%,抑制泥页岩分散能力良好;碱性环境下Al Cl_3在水中生成氢氧化铝或偏铝酸钠,基本无抑制性,但在膨润土浆中加入0.5%Al Cl_3·6H_2O,当p H值为12.8时页岩滚动回收率可由30.9%增加至61.2%,表明碱性环境下铝离子和膨润土具有协同增效提高钻井液抑制性的作用。     

一种压裂用水溶性减阻剂的研究

本文通过半连续反相微乳液聚合法,合成了一种新型减阻剂CW-1。测定了减阻剂CW-1的相对分子质量、溶解速度、减阻率;考察了减阻剂的耐温耐剪切性能与助排剂DB-80和防膨剂(KCl、JA)的配伍性。结果表明:减阻剂CW-1的相对分子质量高(M=1.49×107),具备高分子减阻的特性;减阻剂CW-1乳液溶解速度快,基本可以满足连续混配的要求;减阻剂CW-1具有较好的耐温耐剪切性;与压裂液中助排剂DB-80、防膨剂(KCl、JA)等添加剂也具有良好的配伍性;同时,0.1%减阻剂CW-1溶液的减阻率可达70%以上。     

耐冲刷、长效聚季铵型阳离子粘土稳定剂的研制

以环氧氯丙烷、二甲胺为原料,采用亚硫酸氢钠、过硫酸铵引发体系,反应温度为65℃,反应时间为5h,聚合合成聚季铵型阳离子黏土稳定剂。通过静态膨胀实验、岩屑回收率实验、膨润土防膨稳定性、配伍性评价了的性能并对其作用机理进行了研究,结果表明1%的粘土稳定剂溶液离心法测得防膨率大于88%,与地层水配伍性好,具有耐冲刷、长效的优点。与KCl复配既可以达到较好的防膨效果又可以节约经济成本。     

曲9-21块防膨缩膨剂筛选室内评价与研究

曲9-21块储层敏感性较强,具有中等偏强水敏,且泥质含量较高,目前区块注水量低,难以实现有效注水.为解决注水开发过程中黏土矿物遇水膨胀问题,通过室内实验,开展区块注入水水质现状分析、注入水结垢趋势预测以及地层水与注入水配伍性研究;利用钠基膨润土评价曲9-21区块前期应用防膨缩膨体系及配方优化,优选出缩膨率较高的体系;通...     

柠檬酸铝中铝含量测定方法研究

柠檬酸铝在油田堵水、调剖和驱油作业中应用广泛。在生产和使用过程中需要对铝含量进行监测分析,但有关测定方法未见工业标准或研究报告。按常规络合滴定法测定时,柠檬酸会干扰铝含量的测定。若用加酸消解预处理消除柠檬酸根离子的干扰之后,可用络合滴定法准确测定柠檬酸铝中铝的含量。室内用体积分数大于50%的硫酸/硝酸消解预处理含柠檬酸的十二水合硫酸铝钾样品,滴定前先加入二甲酚橙指示剂,再加入适量氢氧化钠溶液使试液颜色由黄色变为紫色,最后用8%硝酸使试液颜色变至淡黄色,pH值为5.5～6.0,滴定终点明显,相对误差绝对值小于1%。该方法准确可靠,加标回收率为99.46%～100.28%,每次测定的相对误差绝对值均小于2%,平行性好,有效解决了柠檬酸铝产品生产中质量控制难题。     

海上 J油田活化水体系配方及性能研究

为了解决J油田注水井压力高所导致的注水井欠注问题,优选出了以复配型表面活性剂S005为主剂、黏土稳定剂HY-01为助剂,组成为1×10~3~2×10~3mg/L S005+2×10~4mg/L HY-01的活化水体系,研究了该活化水体系的地层水配伍性、耐冲刷性能、抗盐性能、耐温性能和热稳定性能。结果表明,该活化水体系与原油间的界面张力能达到超低数量级,对膨润土的防膨率大于90%,具有一定的降压增注效果。该活化水体系具有良好的耐冲刷性能、抗盐性能和耐温性能。经过冲刷4次后,活化水体系防膨率保持在85%左右,防膨率保留率在95%以上。随着NaCl浓度增加,活化水体系油水界面张力呈数量级下降,活化水体系对膨润土防膨率保持基本不变。随着温度(55~82℃)升高,活化水体系对膨润土的防膨率增加,在82℃下老化30 d后对膨润土防膨率超过90%。     

减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用

针对现有减阻水压裂液用黏土稳定剂配伍性差、用量大、防膨率低、固体形态不便于现场配液等问题，研制了一种阳离子型液体黏土稳定剂SRCS-1。SRCS-1的分子链上分布阳离子基团，又含有小分子阳离子化合物，2者协同作用达到稳定黏土的效果。其分子量较低，既能保证所含的阳离子基团能够提供较高的防膨率，又能避免过长的分子链和过多的阳离子与阴离子聚合物减阻剂发生相互作用而产生沉淀或絮凝，与减阻水中阴离子聚合物减阻剂配伍性良好，加量0.3%条件下防膨率达到68.2%，优于收集到的现场应用过的同类产品。通过表面张力、ζ电位、粒度测试分析了该黏土稳定剂的防膨机理。SRCS-1在新疆孔探1井进行减阻水压裂液进行了现场应用，配液方便、快捷，表现出优良的配伍性和防膨性，减阻水性能稳定，施工顺利。      

HPAM/柠檬酸铝体系交联剂配方研究

采用不同的柠檬酸三钠/氯化铝比例配制柠檬酸铝交联剂溶液,考察其对HPAM/柠檬酸铝交联体系成胶时间和强度的影响。实验结果表明,在相同条件下,交联剂配方对成胶时间和性能有着重要影响,通过调整配方可以达到成胶速度和性能的优化,聚合物分子量越高、浓度越大,控制成胶所需交联剂的柠檬酸根离子/铝离子比例越大。     

绿色交联可动凝胶在油田调剖堵水中的应用

通过室内实验,研制出了一种绿色交联可动凝胶,用于油藏调剖堵水。凝胶主剂为疏水缔合聚合物,浓度为3000mg/L;交联剂是铝离子与柠檬酸根络合而成的柠檬酸铝,络合反应中铝离子与柠檬酸根的最佳摩尔比为1.5:1,加量为140mg/L;缓凝剂为150mg/L的酒石酸钠;稳定剂为800mg/L的硫脲。该绿色交联可动凝胶强度3.12×104mPa·s,成胶时间36h,稳定时间可达160d;适合于中低温油藏调剖堵水,抗盐性较好。室内实验表明,绿色交联可动凝胶具有很强的封堵能力和剖面改善能力。     

有机-无机复合酸对超稳Y分子筛的改性研究

采用有机-无机复合酸(柠檬酸和磷酸)改性超稳Y(USY)分子筛,分别考察了柠檬酸和磷酸单独改性和两种酸相复合进行改性的改性效果,以及复合改性两种酸加料方式的影响,并通过N2吸脱附、XRD、FT-IR和NH3-TPD等分析手段,对改性分子筛的结构及性能进行了表征,进而对改性的机理进行了初步的探讨。对于有机酸和无机酸复合改性,最适宜的加料顺序为先加柠檬酸后加磷酸。复合改性的样品具有较大的比表面积和较高的二次孔孔容,在保持较高结晶度的同时具有较高的骨架硅/铝比,酸量明显下降,中强酸比例明显增加;改性体系改性条件缓和,具有良好的工业化前景。     

乙酰柠檬酸三丁酯的合成研究

以柠檬酸、正丁醇和乙酸酐为原料，经酯化反应和乙酰化反应合成了乙酰柠檬酸三丁酯，考察了催化剂、原料配比、反应时间等对合成反应的影响，确立了最佳合成工艺条件。     

柠檬酸对NiW/γ-Al2O3加氢脱硫催化剂性能的影响

 以柠檬酸(CA)为助剂,采用不同浸渍方法制备NiW-CA加氢脱硫催化剂,考察了不同浸渍方法对催化剂性质及其柴油加氢脱硫活性的影响;采用TPR、SEM-EDS、XRD、HRTEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,添加柠檬酸助剂能够减弱NiW催化剂中金属组分与载体的相互作用,有利于金属组分在硫化过程中的再分散,增加金属的硫化度和WS₂晶粒的堆叠,因而提高催化剂的加氢脱硫活性,活性由大到小的顺序为先浸渍柠檬酸的催化剂CA+M、共浸渍柠檬酸的催化剂CAM、后浸渍柠檬酸的催化剂M+CA。     

从薯粉发酵清液中提取柠檬酸的动力学

用上升液滴法研究了有机胺（简称Ｒ３Ｎ）萃取薯粉发酵清液中柠檬酸（Ｈ３Ａ）萃取速率，考察了有机胺＋油酸＋乙酸丁酯萃取体系（简称体系Ⅰ）和有机胺＋２００＃溶剂油＋油酸＋乙酸丁酯萃取体系（简称体系Ⅱ）的萃取动力学。结果得到萃取速率经验方程式如下。体系ⅠＲ＝ｋｆ［Ｈ３Ａ］０．５（Ｂ）［Ｒ３Ｎ］（Ｏ）［油酸］（Ｏ）体系ⅡＲ＝ｋｆ［Ｈ３Ａ］（Ｂ）［Ｒ３Ｎ］１．５（Ｏ）［２００＃溶剂油］０．５（Ｏ）［乙酸丁酯］２．０（Ｏ）两种体系萃取过程的表观活化能分别为１０．８３７ｋＪ／ｍｏｌ和４０．８７９ｋＪ／ｍｏｌ。     

NiMoP/Al2O3催化剂上柠檬酸促进喹啉加氢脱氮性能研究

在NiMoP浸渍液中添加不同量的柠檬酸,负载在氧化铝载体上制备了系列NiMoP-C(x)（x表示浸渍液中羧酸与Ni的摩尔比）加氢催化剂。将该类催化剂应用于喹啉加氢脱氮反应中,表现出了较高的催化活性,其中NiMoP-C(4)催化剂的加氢脱氮活性最高。用XRD,H2-TPR,HRTEM,XPS技术对系列催化剂进行了表征,XRD结果表明柠檬酸未影响活性组分在载体表面的分散,H2-TPR结果表明柠檬酸使得催化剂的低温还原峰向低温方向迁移,HRTEM结果表明柠檬酸的加入使MoS2颗粒的堆积层数增加,活性组分进入载体体相的比例降低,进一步优化了活性组分与载体的表面相互作用,XPS结果表明柠檬酸的加入降低了Ni与载体间的相互作用,提高了Ni的硫化程度和有效利用率,延缓了Ni的硫化,促进了边缘镶嵌Ni原子的MoS2颗粒的形成,增加了催化剂表面的活性位数量,提高了催化剂的活性。     

固体酸催化合成柠檬酸三丁酯的研究进展

综述了近年来国内合成柠檬酸三丁酯用固体酸催化剂种类、工艺及研究现状，为进一步开发高效、无污染、无腐蚀的柠檬酸三丁酯合成催化剂提供参考。     

毛细管电泳法快速测定催化剂生产废水中的柠檬酸

建立了一种毛细管电泳快速测定催化剂生产废水中柠檬酸含量的方法。考察了缓冲电解质的种类和浓度、十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)浓度、分离电压及检测波长对柠檬酸测定结果的影响。以10 mmol/L磷酸三钠+0.5 mmol/L TTAC为缓冲溶液,采用负电压分离模式,在分离电压25 kV、检测波长200 nm的条件下,柠檬酸在3 min内得到快速分析。实验结果表明,在质量浓度10⁵00 mg/L内,柠檬酸的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系(相关系数r=0.999 5),方法回收率为99.8%500 mg/L内,柠檬酸的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系(相关系数r=0.999 5),方法回收率为99.8%¹03.6%;柠檬酸迁移时间和峰面积的相对标准偏差分别为0.67%和1.98%,检出限为3 mg/L。该方法简便、快速、准确,可用于催化剂生产过程的工艺控制及废水中柠檬酸含量的监测。     

柠檬酸与正丁醇合成柠檬酸三丁酯的热力学分析

采用Benson基团贡献法,对柠檬酸和正丁醇合成柠檬酸三丁酯反应体系进行了反应焓变、熵变、吉布斯自由能变和平衡常数的计算;在300～1 000 K温度范围内,研究了该酯化反应的焓变、熵变和吉布斯自由能变随反应温度的变化以及正丁醇与柠檬酸的摩尔比(醇酸比)对柠檬酸平衡转化率的影响。计算结果表明,该反应为吸热反应;在考察温度范围内,该反应在热力学上是可行的;吉布斯自由能变随反应温度的升高而降低,说明高温有利于反应的进行;醇酸比的提高可以使柠檬酸的平衡转化率增大,理论上最高转化率可达0.990。     

柠檬酸对油井水泥的作用初探

柠檬酸是一种较强的有机酸,离解度较大,离解后的离子对水泥浆具有缓凝作用和分散作用,但柠檬酸的作用不仅如此,室内实验结果表胆,柠檬酸影响水泥石强度的发展,在中,低温情况下随着加量的增大,柠檬酸具有较强的缓凝作用,但在高温情况下,缓凝效果呈一条曲线,在加量大于0．8％时,表现为促凝,在各种温度下,柠檬酸对水泥浆都具有分散作用,对盐水水泥浆的分散作用尤其突出,柠檬酸能够改善水泥浆的析水量,然而柠檬酸易被各种氧化剂氧化,因此对不同水泥浆体系性能的影响不稳定,如果水泥外加剂中含有醇类,或体系温度过高,柠檬酸将发生反应并失去,但在中,低温情况下,性能比较稳定。