可降解海水阻垢剂IA/AMPS共聚物的合成及性能表征

研究通过自由基引发水溶液聚合的方法制备IA/AMPS共聚物,测定其作为海水冷却阻垢剂的最佳分子量、浓度、阻垢率、生物降解性,并采用SEM分析测试手段揭示其在海水体系中的阻垢机理。结果表明,IA/AMPS共聚物作为海水冷却阻垢剂的最佳分子量在2 400~3 200之间,浓度为6 mg/kg时,阻垢率在90%以上;阻垢性能与市售阻垢剂TS-604A相近,优于PESA;IA/AMPS共聚物28 d的生物降解率达33.52%;其阻垢机理是通过促使碳酸钙垢晶格发生畸变的方式抑制垢的生长。

磁场与ESA-IA-AMPS共聚物动态协同阻垢研究

利用动态模拟实验装置,研究了环氧琥珀酸(ESA)-衣康酸(IA)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚物与磁场的动态阻垢性能,采用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对生成的碳酸钙形貌和晶型的变化进行了表征。结果表明,磁场与ESA-IA-AMPS共聚物之间存在明显的协同阻垢作用,协同作用时的阻垢率达92.21%,比单独使用药剂提高9.3个百分点。空白水样产生的方解石型与文石型碳酸钙质量比约21:4,磁化水中方解石与文石的质量比减少为约1:9,磁场有利于文石产生。单独使用共聚物和磁场与共聚物协同作用时产生的碳酸钙全部为文石,但协同作用下生成的碳酸钙晶粒明显变小,更加分散。

超高矿化度AM/AMPS共聚物压裂液与交联过程流变学

对不同矿化度、不同盐溶液中AM/AMPS压裂液流变性能及其在超高矿化度时的交联凝胶状态与流变学性质以及交联过程进行了研究。结果表明,AM/AMPS压裂液KCl与CaCl_(2)溶液中黏度与弹性模量下降,且CaCl_(2)的影响更显著;而超高矿化度镁盐溶液对压裂液黏度与黏弹性有增强作用。在超高矿化度的不同盐溶液中,AM/AMPS均可以与有机锆交联剂形成能完全挑挂凝胶,应变扫描结果证明,交联后压裂液表现出典型的凝胶特征。AM/AMPS压裂液在高矿化度盐溶液以及水溶液中的30℃恒温小振幅振荡交联过程可用四参数交联流变动力学方程描述,金属盐离子可以提高凝胶强度,且二价盐的提高更为显著。AM/AMPS压裂液升温小振幅振荡交联过程存在缓速交联与快速交联两个阶段,适当升温有利于交联反应。AM/AMPS压裂液在自来水与一价盐溶液中升温大振幅振荡交联过程与升温小振幅振荡交联过程相似;在二价盐溶液中交联过程受剪切影响较大,适当提高剪切,有利于AM/AMPS压裂液在盐溶液中交联。研究获得了超高矿化度AM/AMPS压裂液新体系,有望为AM/AMPS压裂液工程应用提供指导。

IA-AMPS-HEMA在反渗透法处理地热尾水结垢问题中的应用

地热水回灌过程中存在高盐尾水影响地热流体的化学成分并堵塞地热水的运移通道现象。首先分析了地热尾水水质特征,根据地热尾水回灌时发生堵塞现象的机理和阻垢剂的阻垢机理,合成了一种适用于反渗透膜工艺的羧酸型共聚物阻垢剂IA-AMPS-HEMA,通过红外光谱图发现了共聚物的结构官能团种类丰富,并含有多个羧酸基团。扫描电镜(SEM)分析表明,共聚物能有效预防碳酸钙垢生成。通过试验探明低剂量的IA-AMPS-HEMA阻垢效果远优于市售阻垢剂,达到了97.6%。利用一套添加了阻垢剂预处理装置的反渗透系统,去除地热尾水中的难溶性无机盐沉淀物,使地热回水能达到回灌和补水要求。经设备连续运行,证明了添加IA-AMPS-HEMA对于反渗透装置处理地热尾水是可行的,对Ca2+、Ba2+、Mg2+等硬度离子和腐蚀性盐类去除率达到了95%以上,减少了地热尾水中难溶性沉淀物的凝聚,满足了地热井补水水质要求,同时有效避免了硬垢对反渗透膜表面的损伤,延长了反渗透膜的使用时间,降低了设备的运行成本。

ESA/AMPS共聚物阻垢性能与机理研究

以马来酸酐(MA)为原料合成环氧琥珀酸(ESA),ESA在过硫酸铵为引发剂下与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚,得ESA/AMPS共聚物。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对产物进行了表征。采用静态阻垢法测定ESA/AMPS共聚物对CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2和Fe_2O_3的阻垢分散性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)考察了ESA/AMPS共聚物对CaCO_3垢表面形貌和晶型的影响,探讨了ESA/AMPS聚合物的阻垢机理。结果表明,ESA/AMPS聚合物对CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2和Fe_2O_3具有良好的阻垢分散性能,且能够改变CaCO_3晶体的形貌和结构。

AMPS/AM共聚物的低温合成和性能

选用氧化－还原引发体系进行了ＡＭＰＳ／ＡＭ的低温共聚合反应，研究了反应温度、引发剂浓度、ＡＭＰＳ和ＡＭ单体的浓度和组成对聚合反应和产物的影响。通过反应条件和反应组成的优化，获得了高分子量（１０６～１０７）和高线性规整性的ＡＭＰＳ／ＡＭ共聚物ＡＣＰ－Ⅱ系列产品，测定了它们盐水溶液的不同性能。结果表明，ＡＣＰ－Ⅱ共聚物具有突出的增粘作用和对高温高盐作用的稳定性。

低度交联AMPS共聚物驱油体系的研究

利用中原油田研制开发的耐温抗盐聚合物驱油剂和各种交联剂 ,进行了一系列低聚合物浓度、低交联度AMPS共聚物驱油体系研究。探讨了影响交联体系性能的各种因素 ,优化筛选出了交联体系配方 ,进行了交联体系性能评价。结果表明 ,AMPS共聚物驱油体系在温度 70℃、矿化度 8× 10 4mg/l条件下具有良好的热稳定性和抗剪切性。

合成条件对AMPS／AA共聚物钻井液降粘剂降粘性能的影响

讨论了合成条件对ＡＭＰＳ／ＡＡ共聚物降粘剂降粘性能的影响，并对产物的降粘能力进行了初步评价。

AA/AMPS二元共聚物的合成及阻垢性能研究

以水为溶剂,丙烯酸(AA)、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成集膦酸基、羧酸基、磺酸基于一体的共聚物.探讨了单体配比、引发剂用量、反应温度、反应时间等对共聚物阻垢性能的影响.研究表明,该阻垢剂有较好的阻CaCO3 垢、Ca3(PO4)2 垢能力.

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。

耐高温钻井液降黏剂St/AMPS/AA的研制

以苯乙烯与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸为原料,DMF(N,N-二甲基甲酰胺)为溶剂,引发剂BPO(过氧化苯甲酰)用量为1.0%,溶液共聚温度为85℃,反应时间为4 h,合成了St/AMPS/AA共聚物钻井液降黏剂。室内实验表明,加入0.5%该共聚物后,淡水钻井液在常温下的表观黏度由28.8 mPa.s降至23.4mPa.s,降黏率为58.3%;在260℃老化16 h后表观黏度由37.1 mPa.s降至6.8 mPa.s,降黏率为76.8%,该剂用作抗高温降黏剂在淡水钻井液中具有良好的耐温性和降黏效果。

一种新型驱油剂AM-VP-AMPS共聚物的研究

以丙烯酰胺 (AM)、N 乙烯基 2 吡咯烷酮 (VP)和 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸 (AMPS)为单体 ,以水作为溶剂 ,在反应温度 6 0～ 6 5℃ ,pH值为 8左右 ,反应时间为 8h的条件下合成了AM-VP -AMPS共聚物。用IR、13 CNMR对共聚物结构进行了表征 ,研究了共聚物溶液的耐温抗盐性能。结果表明 :少量的阳离子会导致共聚物的水溶液黏度急剧下降 ,当阳离子量达到一定值后 ,继续增加阳离子量对共聚物的水溶液黏度影响不大 ,共聚物的标准盐溶液在温度 (90± 1 )℃无氧的条件下老化 1 30天 ,其溶液黏度的绝对值仍然在 6 0mPa·s以上。

AM-MA-AMPS三元共聚物的合成及溶液性能研究

以丙烯酰胺 (AM)、丙烯酸甲酯 (MA)和α 丙烯酰胺基 α 甲基丙磺酸 (AMPS)为原料 ,通过水溶液共聚 ,合成了一种新型三元共聚物 (AM -MA -AMPS) ,并对其进行了表征。DSC和TG测试表明该三元共聚物的玻璃化温度为 2 45℃ ,分解温度为 381 8℃ ,均高于聚丙烯酰胺 (PAM)。实验表明 ,质量浓度为 2 0kg m3 的AM -MA -AMPS三元共聚物的水溶液黏度为 2 1 0 6mPa·s ,标准复合盐溶液黏度为 7 36mPa·s ,均较相应的PAM有提高。

ESA/AMPS共聚物的合成及性能研究

以马来酸酐为原料,制备了环氧琥珀酸(ESA),并研究了在不同实验条件下ESA的收率,之后将其与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚得到ESA/AMPS共聚物。得到了合成ESA的最佳条件:m(NaOH)∶m(MA)为1.22∶1,环氧化pH为4～5,环氧化时间为1.3 h,此时ESA收率可达70%。在m(MA)∶m(AMPS)为4∶1时,共聚物的阻垢分散性能最好,并且其最佳共聚时间为3 h。

NaCl存在下SDBS与超高相对分子质量AM-AA-AMPS三元共聚物的相互作用

在NaCl存在下,考察了超高相对分子质量丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)三元共聚物(AM-AA-AMPS)与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在水溶液中的相互作用。结果表明,AM-AA-AMPS与SDBS可形成交联网状结构缔合物,粒径大约为0.2μm。NaCl的存在增强了AM-AA-AMPS与SDBS的相互作用,使得共聚物溶液表现出特殊的黏度行为。当SDBS浓度为0.015 mol/L时,NaCl质量浓度增至10 g/L后,溶液表观黏度增加约25%;当NaCl质量浓度为15 g/L、SDBS浓度大于0.015 mol/L时,溶液表观黏度增加约7倍。升高温度引起AM-AA-AMPS与SDBS缔合物的解离,导致溶液表观黏度降低,但同时增加了SDBS在溶液中的溶解量,与AM-AA-AMPS的作用范围加大,使得溶液表观黏度在一定温度范围内略有升高。

AM/AA/AMPS/AMC_(14)S共聚物的制备与表征

以丙烯酰胺（AM）单体为主要原料，引入疏水缔合单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸（AMC14S）和辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS），选择氧化还原／水溶性偶氮化合物复合引发体系，采用胶束聚合技术和前加碱共水解法，制备了耐温抗盐驱油聚合物AM／AA（丙烯酸）／AMPS／AMC14S产品。考察了偶氮化合物W-58、单体AMC14S用量对共聚物相对分子质量的影响，并表征了共聚物的结构特征。实验结果表明，当偶氮化合物W-58．用量为3．0×10^-4g·g单体^-1、AMC14S质量分数为0．2％～0．5％时，共聚物的相对分子质量最高，耐温抗盐性能较好。

后水解法制备AM/AA/AMPS共聚物

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS),采用胶束聚合技术和后加碱水解法,制备了AM/丙烯酸(AA)/AMPS耐温抗盐驱油聚合物。考察了水解剂、水解温度、水解时间、水解剂用量等因素在后水解过程中对聚合物相对分子质量的影响。实验证明最佳合成条件为:水解剂为质量分数8%的NaOH,水解温度85℃,水解时间3 h。

MA/SAS/AMPS共聚物耐高温钻井液降粘剂的研制

合成了耐240℃高温的水基钻井液降粘剂马来酸酐/丙烯磺酸钠/2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(MA/SAS/AMPS)三元共聚物。优选反应条件为:水溶液聚合,n(MA)∶n(SAS)∶n(AMPS)=5∶4∶4,引发剂w(过硫酸铵)=3.0%,w(单体)=45%,共聚反应温度为85℃,反应时间为4h,得到MA/SAS/AMPS共聚物。室内实验证明,加入0.5%该共聚物使淡水基浆在常温下表观粘度由45mPa·s降至30mPa·s,降粘率为80.2%,加入0.5%使淡水基浆在240℃老化16h后的表观粘度由50mPa·s降至34mPa·s,降粘率为65%。

国内油田用水溶性AMPS共聚物

介绍了２丙烯酰胺基２甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）的合成以及油田用水溶性ＡＭＰＳ共聚物的研究与应用情况。水溶性ＡＭＰＳ共聚物热稳定性好，抗盐能力强，是具有广泛开发前景的油田化学品。

MA/AA/AMPS三元共聚物阻垢分散剂的合成与性能评价

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等为单体,H2O2-NaH2PO2为引发剂,水为溶剂,在催化剂存在下合成MA/AA/AMPS三元共聚物阻垢分散剂SY-1#,并对其性能进行评价。实验表明,SY-1#阻垢分散剂具有优良性能:耐高温性强,可达100℃;在pH=10时,仍能保持其良好的性能;使用剂量低,浓度为5mg/L时阻碳酸钙垢的阻垢率达到94.0﹪,分散氧化铁能力达到35.5﹪;且其与其它油田助剂具有良好配伍性。