可逆酸液转向剂的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在交联剂和引发剂的作用下合成用于酸化的可逆转向剂。研究了单体物质的量比、单体用量、引发剂用量、交联剂用量、温度等因素对产物性能的影响,得出可逆转向剂的最佳合成工艺条件为:单体AM与AMPS的物质的量比为1∶1,单体用量为25%,引发剂用量为0.1%,交联剂用量为0.1%。此条件下合成的可逆转向剂性能优异。     

油田用两性聚丙烯酰胺的合成及性能

针对驱油用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)耐温抗盐性差的缺点,以偶氮二异丁腈、过氧化氢和氯化亚铁为引发剂,叔丁醇为链转移剂,脲为助溶剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法制得相对分子质量大于10×106、溶解性较好的两性聚丙烯酰胺。较佳工艺条件为:w(总单体)=35％[m(AM)／m(AMPS)／m(DMC)=0．8／0．15／0．05], w(偶氮二异丁腈)=(7～10．5)×10-5,w(过氧化氢)=(2．8～4．2)×10-5,w(叔丁醇)=0．035％～0．07％,w (脲)=1．4％～2．1％,w(EDTA)=0．035％;引发温度为2～5℃,pH=6～7。结果表明,自制两性聚丙烯酰胺较HPAM的耐温耐盐性能有了明显提高。     

耐温抗盐水膨体调剖堵水剂的合成及性能评价

水膨体是近年来中外广泛研究应用的一种调剖堵水剂，但由于陆上油田注水开发地层的复杂性，对其性能的要求也越来越高。室内以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体为原料，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，甲醛合次硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂，采用溶液聚合法合成了耐温抗盐水膨体调剖堵水剂。研究了单体组成比例、单体质量分数质量分数、交联剂和引发剂用量等因素对产物性能的影响，确定了合适的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体的物质的量比为9：1。合成水膨体的室内性能评价结果表明，该水膨体具有较高的耐温抗盐性，且在90℃条件下，其岩心突破压力梯度大于0．31MPa／cm，放置7d后堵水率大于99．8％，经30倍孔隙体积水冲刷后，堵水率大于97％，说明新合成的水膨体具有良好的调剖堵水性能。     

高效共聚物阻垢剂YSW 301的合成及性能评定

以丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为主要原料合成了一种新型、高效共聚物阻垢剂YSW301。实验表明，YSW301具有优异的阻磷酸钙垢及阻锌盐垢能力，与其他药剂具有良好的协同效应。     

紫外辐射法合成四元共聚高吸水性树脂及其性能研究

采用紫外固化法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、淀粉为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AA/AM/AMPS/淀粉共聚高吸水性树脂,考察了反应条件对树脂吸液倍率的影响,并采用红外、偏光显微镜对树脂的分子结构及表面形态进行了表征。通过正交实验得到最佳反应条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:1:1,pH=6.5,w(MBA)=0.02%,w(淀粉)=12.5%,光照时间为4 min。在优化条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率为1 194 g/g,吸盐水倍率为38 g/g。并且树脂吸水过程符合一级动力学,     

抗高温油井水泥降失水剂的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)合成了三元共聚物油井水泥降失水剂,考察了单体质量分数、单体配比对聚合物降失水性能的影响。在75℃、6.9MPa下,含三元共聚物的水泥浆失水量随单体质量分数的增加先降低后增加,随AMPS加量的增加而增大,随NVP加量的增加变化较小。最佳合成条件为:单体质量分数12%,AM、AMPS、NVP摩尔比8.5:1.0:0.5,反应温度70℃,反应时间5 h,引发剂加量0.7%,pH值为12。当降失水剂加量为4.2%时,水泥浆在160℃时的失水量为60mL,浆体的初始稠度为14 Bc,稳定性好,水泥石强度发展快。     

乳液型压裂液降阻剂的合成及其性能

采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸钠/亚硫酸钠为引发剂,失水山梨醇油酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚为乳化剂,合成滑溜水压裂液用乳液型降阻剂;考察乳化剂和引发剂的用量、反应温度对单体转化率及产物性能的影响;采用FTIR和13C NMR等方法对产物进行表征。表征结果显示,产物为P(AM-AA-AMPS),黏均相对分子质量大于1×107。实验结果表明,合成降阻剂的适宜条件为:反应温度25℃、乳化剂用量3%(w)(基于乳液的质量)、引发剂用量0.025%(w)(基于单体的总质量),在此条件下单体转化率可达99.9%,乳液黏度为650 m Pa s,乳液固含量为35%(w);在清水中加入0.10%(w)的降阻剂,降阻率达到61.5%,剪切5 min时降阻率仅降至60.6%,且具有良好的抗剪切能力。     

疏水型水膨体的合成与性能

水膨体是近年来国内外广泛研究应用的一种调剖剂。随着中国陆上油田相继进入注水开发中后期，水膨体的需求量越来越大，对其性能的要求也越来越高，室内以淀粉，丙烯酰胺和一种疏水性单体为原料，过硫酸钾－硫酸亚铁为引发剂，采用溶液聚合法合成了疏水型水膨体。通过和聚丙烯酸钾水膨体的膨胀倍数，膨胀速率和凝胶强度对比分析可知，疏水型水膨体的凝胶强度大于常规水膨体，膨胀时间长，抗盐性好，研究了单体组成，单体浓度，引发剂用量，交联剂用量，反应温度等因素对产物性能的影响。确定了合适的淀粉，丙烯酰胺和疏水性单体的比例为40：40：20。水膨体的吸水膨胀动力学进行了描述。     

AMPS／AA二元共聚物的合成及阻垢性能评价

以水为溶剂，过硫酸盐为引发剂，合成了低分子量AMPS／AA二元共聚物，考察了合成条件与共聚物阻垢性能的关系。采用静态实验法评价了合成产物的阻垢性能。结果表明，AMPS／AA二元共聚物阻垢剂性能优良，可有效抑制Ca3（PO4）2、Zn（OH）2垢。     

AA/AMPS共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价

以丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚,合成出了一种抗220℃高温的钻井液降黏剂。对降黏剂的合成条件进行了优化,并对其在钻井液中的降黏性能进行了评价。通过IR对优化条件下合成的共聚物进行了表征,借助热分析考察了共聚物的热稳定性。结果表明,优化条件下产生的共聚物的降黏效果最好,在淡水基浆中加量为0.5%时,降黏剂的室温降黏率可以达到74.5%;在220℃下老化16h后,降黏剂的高温降黏率可以达到89.3%,并且具有较好的抗盐、钙性能,可用于各种类型的水基钻井液体系中。     

耐温抗盐驱油共聚物的合成

用胶束聚合方法,将丙烯酰胺(AM)与疏水单体N-正辛基丙烯酰胺(C_8AM)、极性阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行共聚,合成了AM-C_8AM-AMPS疏水性缔合三元共聚物作为驱油剂,命名为KYP。研究了十二烷基硫酸钠的质量分数、引发温度、单体的摩尔分数、尿素的浓度对聚合物溶液(ρ=1 mg/L)在总矿化度为6.5 g/L的模拟盐水中表观粘度的影响。结果表明:C_8AM和AMPS的摩尔分数分别为0.7％和20％、引发温度为11℃、尿素的浓度为0.2 mmol/L时,合成的KYP具有很好的增粘效果。     

缓膨高强度聚丙烯酰胺堵水颗粒的制备

针对普通聚丙烯酰胺油田堵水颗粒浸水膨胀速度快、强度低、不能进行油田深部堵水调剖的缺点,以丙烯酰胺、膨润土、甲醛、丙烯酸等为原料制备缓膨高强度聚丙烯酰胺油田堵水颗粒,降低膨胀速度,提高颗粒膨胀后强度。考察了甲醛、丙烯酸等因素对吸水性能的影响,测试了产品性能。最佳条件为:w(交联剂)=0.26%,w(引发剂)=0.25%,w(膨润土)=20%,w(甲醛)=8%,w(丙烯酸)=7%;反应温度60℃;反应时间4h,制备的油田堵水颗粒浸入自来水中24h吸水倍率仅为3g/g,3d后才开始缓慢膨胀,吸水倍率10g/g,20d吸水膨胀倍率210g/g,耐热温度81.3℃,在模拟矿化水中浸泡30d弹性模量为50kPa,吸水倍率为180g/g。     

用于制备膨体颗粒调剖剂的含油污泥除油技术研究

利用含油污泥制备膨体颗粒调剖剂用于调剖堵水是一种新的污泥资源化技术，研究了含油污泥的预处理方法，尤其是除油技术。分别使用热水酸洗、热水酸洗／除油剂对污泥进行了除油试验，并以干泥含油率为指标考察了pH值、水与泥质量比、除油剂用量对除油效果的影响。试验结果表明，在水与泥质量比为2．0、pH值为6．0、45℃条件下，用矿化水热水酸洗可使干泥含油率从31．5％降至19．4％。同样条件下，除油剂用量为40．0mg／L时，热水酸洗／除油剂处理能使干泥含油率进一步降至11．2％。聚合试验结果表明，经热水酸洗／除油剂处理后的污泥能够聚合得到胶块强度高、膨胀倍数高的膨体颗粒调剖剂。     

丙烯酸酯系高吸油树脂的合成及性能

以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,聚乙烯醇为分散剂, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过氧化苯甲酰为引发剂,并在体系中加入致孔剂,以程序升温的方式,采用悬浮共聚法合成了2种(甲基)丙烯酸短链烷基酯高吸油树脂P(BA MMA)和P(BA-BMA)。研究了树脂的饱和吸油率、离心保油率、吸油速度及缓释行为。实验表明,P(BA-MMA)和P(BA-BMA)吸油树脂均具有较高的吸油率,它们对CCl_4的饱和吸油率分别达36.93 g/g和39.16 g/g;P(BA-MMA)对甲苯的离心保油率达83.32%,P(BA-BMA)对煤油的离心保油率达87.16%;P(BA-MMA)对CCl_4具有较快的吸油速率,6 h基本达到吸油饱和,而P(BA-BMA)的吸油速率相对较慢,对CCl_4的吸收需要12 h以上才能基本接近饱和;P (BA-BMA)在最初的5 h内具有较快的缓释速度。     

微波辐射合成三元共聚高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在不加引发剂和无氮气保护的情况下,微波辐射合成AA/AM/AMPS共聚高吸水性树脂。通过单因素实验得出了反应的最佳条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:2:1,pH=2.25,w (NMBA)=0.025%;采用FT-IR、AFM和DSC-TGA等对树脂结构、表面形态及热稳定性进行了表征。结果表明,在优化条件下高吸水性树脂其吸蒸馏水倍率为1 819 g/g,耐热性表明在60℃的环境中树脂吸水率高达745 g/g;在305℃之前树脂较稳定,且重复使用性好。     

新型哌嗪酰胺聚合物驱油剂的合成与溶液性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和1-丙烯酰基-4-甲基哌嗪(PZAM)为主要单体,通过氧化还原引发体系,制备了一种含哌嗪环聚合物驱油剂AM/AA/PZAM,通过IR对聚合物进行了结构表征。实验结果表明,溶解性测试表明该聚合物具有很好的溶解性。2 000mg/L的聚合物溶液表观黏度可达512.2mPa·s;在10 000mg/L NaCl、1 000mg/L CaCl_2或1 000mg/L MgCl_2的盐水溶液中,黏度保留率分别为12.5%,11.6%,11.1%;在1 000s~(-1)剪切速率下,黏度保留值为31.9mPa·s;相比25℃,聚合物溶液在120℃下黏度保留率为60.9%。在模拟驱油实验中,该聚合物溶液可提高模拟原油采收率达12.5%。     

亚硫酸氢钠甲萘醌合成工艺改进

传统亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)合成原料2-甲基-1,4-萘醌(2-MNQ)中含有6-甲基-1,4-萘醌(6-MNQ),致使产品含量较低。为提高产品质量,对原料中的6-MNQ进行了分离去除,在正己烷溶剂中和NaHSO_3反应合成MSB。考察了原料配比、反应温度、反应时间等因素对合成MSB的收率和纯度的影响,最佳工艺条件为:n(2-MNQ)与n(NaHSO_3)=1∶1.45,反应温度40℃,反应时间4 h。改进工艺后MSB的收率提高到81%,质量分数大于98%。     

高效低温破乳剂的合成与性能研究

制备了不同PO/EO质量比的壬基酚酚醛(NPF)、多乙烯多胺(MA)、双酚A酚醛(BPF)和双酚A酚胺(BPA)为起始剂的二嵌段聚醚.在50℃时,评价了合成系列聚醚的低温破乳性能.结果表明,随着EO含量的增加,聚醚的脱水速率先增加后减少,挂壁和界面情况逐渐得以改善.同系列聚醚均存在着破乳性能最佳的PO/EO比例,这说明...     

酯基功能化离子液体的合成、表征及性质

采用两步法合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,研究了离子液体的密度、酸值、黏温性、吸湿性、溶解性、玻璃化转变温度及热稳定性能。结果表明:制备的离子液体与预期结构一致,且纯度较高,证明了该功能化离子液体的制备和提纯方法的可靠性;与含有相同烷基的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体相比,功能化离子液体具有较高的密度、黏度、玻璃化转变温度和较低的酸值、吸水性及热稳定性,表明酯基官能团的引入,使烷基离子液体展现出不同的特性;另外,制备的2种离子液体均可以与极性大的溶剂混溶,而不溶于非极性或极性小的溶剂。     

2-甲基-2-戊烯酸的合成新工艺

以丙醛为原料,经自缩合合成了中间体2-甲基-2-戊烯醛,再经NaClO2氧化合成了2-甲基-2-戊烯酸。较佳反应条件为:第一步,NaOH/丙醛(摩尔比)=0.09:1,w(NaOH)=2%,40℃反应45min,收率为93%;第二步,NaClO2/醛(摩尔比)=1.6:1,H2O2/醛(摩尔比)=1.2:1,反应时间3h,乙腈用量50mL,反式2-甲基-2-戊烯酸摩尔收率约85%,产物经IR和1HNMR确证了结构。