一种新型水溶性丙烯酰胺三元聚合物磺酸盐的合成及评价

在过硫酸铵((NH4)2S2O8)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系下合成了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)/N-烯丙基油酰胺(CON)三元共聚物。最佳反应条件为:单体配比m(AM)∶m(AMPS)=9∶1,CON加量0.33%,引发剂0.4%,pH值为7,温度40℃,反应8h。对AM/AMPS/CON共聚物进行了红外和特性黏数(621mL/g)表征;当NaCl质量浓度为12g/L时,AM/AMPS/CON三元共聚物的黏度保留率能达到36.67%,当MgCl2,CaCl2质量浓度为1.2 mg/L时,共聚物的黏度保留率分别为48.24%,41.75%;温度为120℃时,AM/AMPS/CON三元共聚物粘度保留率达43%。

超高温高密度油基钻井液研究与性能评价

深层超深层油气钻探中面临着超高温高压、高压盐水、巨厚盐膏层和泥页岩层等复杂地质条件,导致油基钻井液的乳化稳定性、流变、滤失损耗等性能极难调控。合成了不饱和酸酐接枝妥尔油脂肪烃基的咪唑啉酰胺类主乳化剂和辅乳化剂,选用抗高温增黏剂、流型调节剂、润湿剂和降滤失剂,采用API重晶石和超细硫酸钡复合加重,构建了超高温高密度油基钻井液配方。性能评价结果表明,该超高温高密度油基钻井液抗温达220℃,复合加重后流变性显著改善,密度最高可达2.8 g/cm3,可抗40%淡水、40%复合盐水、5%~10%泥页岩岩屑和5%~10%石膏污染;在65℃/常压~220℃/172.5 MPa下具有良好的流变稳定性和悬浮稳定性。该超高温高密度油基钻井液为深层超深层油气资源的安全高效钻探提供了技术支撑。

胺固化CSBO反应过程的研究

详细考察了大豆油基五元环状碳酸酯（CSBO）与二乙烯三胺（DETA）的固化反应过程。通过红外光谱跟踪检测发现，无N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂存在时，CSBO与DETA固化反应过程中氨基主要与环状碳酸酯链段中的羰基反应，通过开环聚合生成聚羟基氨基甲酸酯（PHU），显示出较高的选择性；而在DMF溶剂中氨基除进攻环碳酸酯的羰基生成PHU外，还与CSBO链段中的甘油酯基反应生成酰胺；最后通过环氧大豆油（ESBO）与DETA反应进一步验证了胺固化CSBO反应过程中甘油酯基的酰胺化副反应是影响PHU性能的主要原因。

液体型妥尔油沥青酰胺树脂的合成及降滤失性能评价

为减少传统沥青类降滤失剂对环境的影响,并提高油基钻井液的高温封堵能力,以天然植物油加工尾料妥尔油沥青为原料,采用顺丁烯二酸酐和多元有机胺依次对其进行改性,所得产物溶于环保溶剂油,制备得到液体降滤失剂BZFLA。红外光谱分析和核磁共振分析表明,最终产物BZ-FLA主要为顺丁烯二酸酐改性的树脂酸和多元有机胺缩合而成的交联型妥尔油沥青酰胺树脂。分别评价液体降滤失剂在典型油基钻井液中以及无土相油基钻井液中的性能,结果表明,液体降滤失剂BZ-FLA抗温达180℃,加量为0.75%~1.0%时可将钻井液高温高压滤失量降至4.0 mL以内,与常规沥青降滤失剂加量3%的效果相当。BZ-FLA与沥青类和褐煤类降滤失剂复合使用,可进一步提高油基钻井液的封堵能力。BZFLA在无土相油基钻井液中降滤失效果同样显著。

植物油基多酰胺的制备及其在海水中的缓蚀性能

以顺丁烯二酸酐与橡胶籽油多不饱和脂肪酸反应合成顺丁烯二酸酐加合物中间体,再与醇胺反应制备植物油基多酰胺缓蚀剂。以二乙醇胺与中间体反应优化了多酰胺产物的制备条件,采用FT-IR分析多酰胺产物的分子结构,采用单片防锈试验表征了多酰胺产物的缓蚀性能。结果表明:在n(二乙醇胺)/n(中间体)=3.3∶1、二乙醇胺平均分两次投料、反应温度175℃和反应时间3.5h条件下,产物的转化率可达95.3%;多酰胺产物在海水介质中对Q235碳钢具有良好的缓蚀效果,由单乙醇胺、异丙醇胺、二乙醇胺所制得多酰胺产物的缓蚀性能依次升高。

多酰胺的合成及其在盐酸介质中对铜的缓蚀性能

马来酸酐与海蓬籽油共轭亚油酸反应合成马来酸酐加合物中间体,再与单乙醇胺反应合成植物油基多酰胺缓蚀剂.通过单因子法优化多酰胺产物的合成工艺条件,用FTIR分析多酰胺产物的分子结构,采用极化曲线﹑电化学阻抗谱表征多酰胺产物的缓蚀性能.结果表明:在反应物单乙醇胺与中间体物质的量比为3.7、反应温度165℃、反应时间9 h的优化工艺条件下,产物的转化率可高达98.5%;多酰胺产物在HCl介质中对铜具有良好的缓蚀效果,且随着多酰胺浓度的增加,其缓蚀率增大.依据电化学方法,多酰胺的缓蚀机理在于多酰胺分子吸附在金属表面形成有机保护膜,并使金属极化,抑制腐蚀作用.