抗温抗污染油基钻井液乳化剂的研制及在阳101区块的应用

针对页岩气地层埋深不断增加和其它工作液因施工不当侵入油基钻井液体系中导致其性能下降,且目前市场上的乳化剂不能很好的解决此问题,开展抗温抗污染乳化剂的研究。以天然松香酸、多烯多胺、马来酸酐为主要原料,通过酰胺化、Diels-Alder两步法反应合成一种抗高温抗污染乳化剂NY-4。对NY-4进行结构表征、性能评价及机理分析。红外图谱分析表明松香酸、多烯多胺及马来酸酐均参与了反应,使乳化剂具有抗高温抗污染结构基团。乳化剂加量为3%～5%时可配制出油水比为60:40至90:10、密度为1.50～2.71 g/cm3的油基钻井液,该剂配出的油基钻井液抗温可达230℃;密度为2.3 g/cm³时,在230℃下静置5 d,沉降因子SF小于0.51;抗岩屑污染为10%,抗现场水基钻井液、水泥浆前置液和水泥浆侵污为8%。通过在阳101H2-8井的应用,该乳化剂能够在185℃温度下保持钻井液性能的稳定,协助钻井工程刷新了当时中国石油页岩气井深、储层埋深4 000 m以深水平位移最长两项记录。     

新型甜菜碱型沥青乳化剂的合成与性能测试

目的在于合成一种新型甜菜碱阳离子沥青乳化剂.方法是采用烷基二胺、环氧丙烷和氯乙酸为原料,经两步反应合成出N,N-(2-羟基丙基)(乙酸基)-N′-十八烷基丙撑二胺盐酸盐.利用红外光谱对产物结构进行了鉴定.详细研究了合成条件对反应的影响,得出了合成最佳工艺条件.乳化性能测试表明：该乳化剂具有很好的乳化能力,是一种慢裂快凝型沥青乳化剂.利用表面张力法,测定了该乳化剂的临界胶束浓度为1.52×10-4mol／L,在临界胶束浓度下的表面张力为39.25×10-3N／m.     

高稳定性有机硅-丙烯酸微乳液的合成

采用两种非离子乳化剂复配的乳化剂和助乳化剂等方法来提高有机硅改性丙烯酸微乳液的稳定性 ,并对微乳液的各种稳定性和反应转化率等进行了考察。实验结果表明 ,该方法制备的微乳液稳定性好、透光度高。     

磺基甜菜碱的合成及其在水包油乳化钻井液中的应用

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度水基钻井液体系,在低压油气层钻探中有着较为广泛的应用,针对目前该体系在深部地层使用过程中出现的抗温能力不足的问题,室内通过一步反应合成了不同碳链数的磺基甜菜碱,测定了其在高温处理后的表面性能变化情况,并将其引入水包油乳化钻井液中。实验结果表明,配制得到的钻井液性能良好,乳化稳定性好,在经过180~210℃热滚动16 h后,体系黏度、切力仍处于合理范围,高温高压滤失量均小于20 mL,满足基本要求;体系稳定性较好,无析油破乳现象发生;且具备一定的抗污染能力,抗水污染达15%,抗柴油污染达15%,抗钻屑污染达15%,抗盐污染达2%,因而能够满足深部低压油气层钻井的要求。      

核壳型无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液的合成

以甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PFEA)为含氟丙烯酸酯单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)为反应型乳化剂,采用预乳化、半连续法聚合方式合成了具有核壳结构的无皂含氟丙烯酸酯共聚乳液。研究了乳化剂用量对聚合反应以及PFEA用量对乳胶膜吸水率和接触角的影响。结果表明,当反应型乳化剂ANPEO10-P1用量为5%(质量分数,下同),PFEA用量为6%时,得到的乳液粒径分布窄,稳定性好,乳液成膜后吸水率低,达到8.8%,对水的接触角达到了109.5°,表现出优异的疏水性能。     

SBL合成及其对MBS树脂性能的影响

研究了丁二烯 -苯乙烯胶乳合成配方及工艺条件对MBS树脂性能的影响因素。结果表明 ,聚合单体及助剂中阻聚剂含量、引发剂、乳化剂、分子量调节剂及聚合环境中杂质等对MBS树脂色泽与耐热性、MBS接枝胶乳的后处理均有一定程度的影响。通过对上述因素加以控制 ,制得了能够满足使用要求的合格丁苯胶乳。     

高含蜡石蜡乳状液的研制及影响因素探讨

以石蜡为主要原料,采用剂在油中法制备了石蜡乳状液.考察了乳化剂类型和用量、乳化水用量、乳化温度、乳化时间、搅拌速度对石蜡乳化效果的影响.结果表明,复配乳化剂优于单一乳化剂,且复配-Ⅱ型乳化剂效果最好.并确定了最佳乳化工艺条件:复配-Ⅱ型乳化剂用量10%,乳化水用量65%～70%,乳化温度90℃,乳化时间30min,搅拌速度1000r/min.在此条件下,石蜡乳状液蜡含量为30%～35%,具有较好的稳定性和分散性.     

α-Sulfonated fatty acid esters: I. Structural effects of sodium α-sulfonated fatty acid higher alcohol esters on surface-active properties and emulsification ability

The surface-active properties and emulsification ability of sodium α-sulfonated fatty acid esters, C_mH_2m+1CH-(SO₃Na)COOC_nH_2n+1, were studied as a function of the hydrophobic alkyl chainlength in the fatty acid (m=8−16) and the alcohol (n=8−18). As a result, it was discovered that sodium α-sulfonated fatty acid esters have a structural effect on the Krafft point different from that of amphiphiles with short alkyl chains. Moreover, some of the α-sulfonated fatty acid esters have quite low interfacial tensions, as well as non-foaming properties, which depend upon the total (m+n) number of carbon atoms in the alkyl chains.