耐油泡排剂Facam的制备和性能研究

为提高凝析气井的泡沫排液效果,研制阴离子、阳离子与两性表面活性剂三元复配耐油泡排剂(Facam),采用泡沫仪、界面张力仪、黏度仪等测试其泡沫性能、耐油性能和泡沫乳液黏度,并应用于凝析气井排液采气作业。结果显示,与两性表面活性剂(LB1)相比,油滴在Facam液膜上的铺展系数小于0,表明在高含凝析油条件下Facam的泡沫稳定性得到提高,同时,Facam产生的乳液黏度较低,可降低由摩擦阻力损失引起的油管压降。现场气井注入Facam后,油套压差(ΔP_(c-t))从1.00 MPa降低到0.28 MPa,产气月度递减率降低到2.86%,排液采气效果优于LB_(1),有效保证气井稳产。

C-S-H-PCE对基准水泥体系水化的影响

传统的早强剂在实际应用过程中会对混凝土的早强性能和耐久性能产生一定的影响,因此开发新型早强剂尤为重要。其中新开发的纳米C-S-H-PCE新型早强剂能够更好地加速水泥基材料的早期水化,有利于水化产物的快速生成。探究C-S-H-PCE早强剂对基准水泥体系水化的影响,对C-S-H-PCE的研发和应用具有重要意义。本文基于水泥水化的溶解-沉淀理论,研究C-S-H-PCE对基准水泥体系水化各阶段的影响,通过水化热测试对比分析C-S-H-PCE、纳米SiO_(2)对水化历程的影响,并测定各阶段的凝结时间和抗压强度。结果表明,C-S-H-PCE的加入显著缩短水化诱导期、提高水化最大放热速率、促进未水化颗粒的溶解;C-S-H-PCE缩短了初凝和终凝时间,1d和3d的强度得到明显提升。由此可知C-S-H-PCE对基准水泥水化的作用规律和影响机制,从而建立了水化微结构和宏观力学性能之间的联系。

新型磺化酮醛缩聚物改性呋喃树脂工艺研究

芳烃磺酸是自硬呋喃树脂最佳固化剂,也是目前应用最多固化剂种类之一,相对于高游离酸的固化剂,它更有利于提高呋喃树脂砂的后期强度和树脂砂型(芯)韧性。目前在呋喃树脂工艺改进中,更多是降低呋喃树脂的糠醇含量,从而达到降低呋喃树脂的生产成本目的。本文试图用磺化酮醛缩合物来改性呋喃树脂达到上述改进呋喃树脂与固化剂的双重目的。用磺化酮醛缩合物改性呋喃树脂,可以降低呋喃树脂的糠醇含量节约成本;同时在混砂过程中,固化剂中游离酸将该树脂中的磺化缩合物的磺酸基的盐变成磺酸基,相当于降低了固化剂中的游离酸含量,并改善了呋喃树脂砂芯和砂型的性能。文中对该磺化酮醛缩合物合成工艺条件与改性呋喃树脂的适应性方面进行研究,得出较佳的合成条件:有机酮F与醛摩尔比1∶4,磺化试剂S与有机酮F摩尔比为1∶0.3;该磺化酮醛缩合物较适用于中氮和低氮呋喃树脂的改性。

排水采气用泡排剂在气田开发中的研究进展

本文详细介绍了传统气田泡排剂的体系概况,着重综述了抗H2S、抗凝析油等新型泡排剂在气田开发中的应用进展,剖析对比了不同泡排剂的技术优缺点,并指出其在理论、技术、经济及实用性等领域面临的挑战,最后提出了从国际合作、学科交叉及理论实践并举3个方面出发,共同推进泡沫排采技术产业化推广和规模化应用的建议。

4-异丁酰氧基-2-环庚烯-1-酮的合成研究

通过异丁酰氯和4-羟基-2-环庚烯-1-酮缩合制备了4-异丁酰氧基-2-环庚烯-1-酮。在无缩合剂的条件下,考察了4-二甲氨基吡啶(DMAP)的物质的量、反应温度、反应时间等对酯化反应的影响。结果表明,该反应较佳的DMAP的物质的量为0.3 mmol,较佳温度为25℃,较佳的反应时间为3 h;在以上反应条件下,酯化产物的产率为89%。核磁表征结果表明,合成的产物为目标产物4-异丁酰氧基-2-环庚烯-1-酮。该反应条件温和,无需缩合剂参与,产率高,符合绿色化学发展的概念。

改性萘系减水剂在水煤浆中的性能研究

以工业萘、浓硫酸、甲醛为原料,制备了平均核体数为9.4的萘磺酸钠甲醛缩合物减水剂,采用木质素磺酸钠对其进行接枝改性,运用红外光谱仪、核磁共振分析仪表征确定其结构的正确性,并以内水高的赛蒙特尔煤制备的水煤浆的成浆性对其进行评价,考察了两种减水剂对浆体流变性、稳定性、浓度及黏度的影响。结果表明:与萘磺酸钠甲醛缩合物相比,改性萘磺酸钠甲醛缩合物可以明显增强浆体的稳定性,在添加质量分数为0.6%时,水煤浆质量分数最高,达61.5%,具有明显的降黏和提浓作用。

依据物质凝聚态分类油气井用转向压裂暂堵剂

暂堵剂阻止压裂液进入不希望进入的通道而成为油气井转向压裂的关键手段之一。目前零星报道的分类,不利于现场准确选择暂堵剂提高转向压裂成功率。200多篇文献调研的暂堵剂中,有的暂堵剂改变裂缝内压力分布,有的暂堵剂改变岩石力学参数,2种机制均能降低裂缝尖端的能量释放率,进而提高裂缝承压能力实现转向。这些暂堵机制皆因物质凝聚态不同所致。遂按凝聚态将暂堵剂分为固态、液-固态、液态等3大类23种,涵盖所有的暂堵剂,提高涵盖率17%,实现了全面覆盖;暂堵剂的密度、粒径、适用温度、解封时间、封堵压力和渗透率恢复值,关联压裂液的密度和排量、封堵孔径或缝宽、储层温度、焖井返排时间、储层应力状态及物性,提高了现场选择暂堵剂的针对性。依据物质凝聚态分类油气井用转向压裂暂堵剂,解决了目前分类方法无法涵盖全部产品、不利于现场准确选择的难题。

聚甲基倍半硅氧烷光扩散剂的制备及影响因素研究

以甲基三甲氧基硅烷为原料,采用水解-缩聚法合成聚甲基倍半硅氧烷微球,讨论了原料比例、水解时间、水解pH值、缩聚时间、缩聚pH值对微球粒径的影响。结果表明,较佳的合成条件为:甲基三甲氧基硅烷与超纯水的质量比为1∶(7~8)、水解时间1 h、水解pH值为5~6、缩聚时间2 h、缩聚pH值为9。将制备过程中产生的滤液作为溶剂重复利用,也可制得聚甲基倍半硅氧烷微球,达到绿色环保的目的。聚甲基倍半硅氧烷微球用作聚碳酸酯的光扩散剂时,与市售同类产品相比,其可使光扩散板获得更高的透光率和雾度。

二维剥片对蒙脱石漆雾凝聚剂的影响

水性漆在涂料市场的份额逐年快速攀升,但采用传统漆雾凝聚剂处理水性漆废水存在水性漆去除率不高、二次污染等问题。本文开发了二维剥片型蒙脱石漆雾凝聚剂,显著提升了蒙脱石漆雾凝聚剂的分散稳定性和对水性漆废水中水性漆的去除率,并用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)分析、Zeta电位分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外分光光度计探究了二维剥片对蒙脱石漆雾凝聚剂的影响及蒙脱石漆雾凝聚剂的作用机理。结果表明:蒙脱石漆雾凝聚剂处理水性漆废水的机理主要是蒙脱石中的羟基和Si—O中的O与水性漆的羧基之间形成了氢键,使水性漆被吸附在蒙脱石表面;剥离程度较高的蒙脱石电负性更强,能保持更好的分散稳定性;剥离程度的增加使蒙脱石漆雾凝聚剂的分散稳定性和对水性漆的去除率显著提升,当二维剥片型蒙脱石用量为水性漆废水的1.125%(体积分数)、阳离子型聚丙烯酰胺用量为水性漆废水的1.000%(体积分数)时,水性漆去除率可达98.770%;与市售蒙脱石漆雾凝聚剂相比,本产品处理水性漆废水后水性漆去除率更高。

苏里格气田气井凝析油对泡排携液能力影响分析

苏里格气田含凝析油气井生产中,凝析油的存在会降低起泡剂起泡能力并加速泡沫衰减,严重影响泡沫排采技术现场应用效果。为提高含凝析油气井的泡排效果,利用动态携液法在室内开展不同凝析油含量的地层水对泡排携液能力影响的实验,模拟井筒积液从井底被携带至地面的演化过程,对实验现象进行机理分析,并优化改进起泡剂加注量公式。结果表明,随着凝析油含量的增加,泡沫携液能力不断下降;0~20%含量的凝析油对携液能力影响相对较弱,返排率大于80%,返排率环比平均降低2.33%,这表明起泡剂可将表面张力远小于地层水的凝析油乳化,并有效降低凝析油对起泡剂的抑制作用;20%~40%含量的凝析油对携液能力影响相对较强,返排率小于80%,返排率环比平均降低9.13%,这表明未被起泡剂乳化的凝析油严重抑制泡沫生成。经苏X-9X井现场应用取得良好排液增产效果,该分析为苏里格地区气井积液治理提供新思路。

金属表面处理用硅烷试剂的水解与缩聚

硅烷试剂膜用作金属表面防腐蚀和提高外涂层附着力的新技术 ,正在日趋成熟。对影响硅烷试剂 (SilaneAgent,SA)溶液稳定性的核心———水解和缩聚过程进行了分析探讨。通过对溶液的状态、电导率及其它一些相关参量的测试和分析 ,探讨了影响SA水解的因素如温度、pH值、溶剂、添加剂等及其变化趋势和规律 ;同时提出了可以改善SA溶液稳定性的控制因素和方法 。

一种耐油抗甲醇气井泡排剂的研究

本文以氧化胺（A）、合成两性表面活性剂（B）为主剂,特种表面活性剂（C）为稳定剂,研制出一种性能优异的泡排剂FHG-1。采用罗氏-迈尔斯评价方法,以起泡高度和携液量为指标,通过实验筛选A、B、C最优配比8：2：1,评价了泡排剂FHG-1的相关性能。实验结果表明：FHG-1在30℃、含20%油（或含20%醇）的矿化度为5.0×104mg/L的配液用水中的5min后泡沫高度为110mm（170mm）,携液量为116mL（176mL）,表明FHG-1耐凝析油、抗甲醇能力优异。另外FHG-1与配液用水、地层水的配伍性优良,可适用于含甲醇、含凝析油的气井生产。

耐高含量凝析油泡排剂的研制及现场应用

针对龙凤山气区出水气井普遍具有井较深(>3000 m)、气层温度较高(104~149℃)、部分区块凝析油含量特高(10%~60%)的特点,研制了一种有机铵盐型阳离子氟碳表面活性剂,将氟碳表面活性剂与实验室自制起泡剂(月桂酰胺丙基甜菜碱与α-烯基磺酸钠的质量比为10∶1)按质量比1∶15混合,得到耐高含量凝析油的泡排剂PQ-Y,考察了该泡排剂在高凝析油含量下的起泡力、稳泡力和携液能力及耐温耐盐性能,并进行了现场应用。研究结果表明,该泡排剂在160℃老化14 h后的初始起泡高度H0和5 min后泡沫高度H5仍分别高达194 mm和186 mm,在矿化度高达250000 mg/L时其H0和H5仍分别高达189 mm和180 mm,在50%石油醚含量下初始起泡高度H0和5min后泡沫高度H5分别高达171 mm和168 mm,携液速率达8 mL/min,证明其有较强的抗凝析油能力。在龙凤山北201-XY井现场试验中,平均产气量由7256 m^3/d提高到11329 m^3/d,提高幅度达56%;平均油套压差由2.66 MPa下降到2.38 MPa,下降10.5%;携液增产效果明显。该泡排剂可满足凝析油含量较高气区排水采气需求。

抗凝析油泡排剂SH-1的泡沫性能研究与应用

对抗凝析油气井起泡剂SH-1[其配方组成(质量比)为三聚环氧六氟丙烷酰胺甜菜碱∶椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠∶椰油酰胺丙基甜菜碱∶辅料=(5~10)∶(15~20)∶(20~30)∶(50~60)]的抗高凝析油、高矿化度及抗硫化氢等性能进行综合评价。经室内和现场试验表明,加入SH-1质量浓度为0.5%时,泡沫的稳定性、起泡性能及携液量优良,该泡排剂性能优异,达到了Q/SY 1815—2015《排水采气用起泡剂技术规范》中技术要求,增产效果显著,适用于含凝析油、高矿化度地层水及含硫化氢较高的天然气井积液的排除,也适用于一般气水井,可在各类气田应用。

凝汽器铜管腐蚀研究(1)──水质稳定剂和新铜管内壁表面膜的影响

用分光光度法、电化学方法试验了几种常用的市售阻垢剂及取自电厂的水质稳定剂对铜、铁、锌、镍离子的络合作用和对铜管的缓蚀作用；用电化学方法测试了几种 ＨＳｎ７０－１Ａ新铜管试样在多种冷却水中的耐蚀性。试验结果 表明，这些阻垢剂和水质稳定剂大多对铜离子、锌离子或（和）铁离子有较强的络合作用；常规使用浓度下这些水质稳定剂不一定有缓蚀作用；提出必须经试验确定具体使用条件下水质稳定剂的“上限浓度”和缓蚀剂的“下限浓度”；新铜管试样的耐蚀性差别主要归因于试样出厂时内壁表面膜的状况。

应用润湿剂促进WFGD系统脱除细颗粒物的性能

采用旋流板塔双碱法脱硫工艺,进行了脱硫液中分别添加聚醚硅油、Compound No.3、XHG-248润湿剂促进湿法烟气脱硫(WFGD)系统脱除细颗粒物的试验研究,考察了脱硫液气比、脱硫液温度等对润湿剂作用性能的影响,并进行了协同利用蒸汽相变原理和添加润湿剂促进细颗粒物脱除的试验。结果表明:脱硫液温度对添加润湿剂的作用效果存在显著影响,常温下试验的3种润湿剂均能不同程度促进细颗粒物的脱除,脱硫液温度为45℃时,仅有Compound No.3对细颗粒物脱除有促进作用;同时在旋流板塔盘间添加适量蒸汽和脱硫液中添加Compound No.3润湿剂,可显著促进细颗粒物的脱除,脱除效率可增至65%左右。

新型高效泡排剂LYB-1的研制及其性能评价

目前,我国多数气田已进入开采中后期,多数气井已出现井底积液的情况,普通泡沫排水剂难以满足现阶段天然气开采的需求。为此,通过正交设计实验法优化得到泡排剂的最佳配比,研制出了一种新型高效气井泡排剂——LYB-1。室内试验主要采用罗氏—迈尔斯评价方法,借助现场取得的地层水和凝析油对该泡排剂的起泡能力、携液能力、耐温能力、抗油能力、抗甲醇能力、缓蚀能力以及与地层水的配伍性等进行了系统的研究与分析。试验结果表明,该泡排剂与地层水具有良好的配伍性能和缓蚀性能,不仅具有优良的耐温能力、抗凝析油能力,而且具有较强的抗甲醇能力,是一种环保型的泡排剂。

新型抗凝析油泡排剂的研究及应用

针对高含凝析油气井泡排剂应用效果差的问题,在两性表面活性剂链上引入亲油类阴离子表面活性剂,充分反应后,加入自制长链烷基类阳离子表面活性剂,生成一类抗油性能较好的新型泡排剂。采用GB/T 13173.6-2000《洗涤剂发泡力的测定》、SY/T 5761-1995《排水采气用起泡剂CT5-2》和SY/T 6465-2000《泡沫排水采气用起泡剂评价方法》对该泡排剂进行室内性能测试,其在60℃、凝析油体积分数30%条件下,发泡高度及携液率分别高达105mm、62%,其抗温能力可达120℃,抗盐250g/L、抗甲醇30%(φ)。在苏里格气田开展4口井现场试验(凝析油体积分数10%~25%),加注后气井平均油套压差降低2.21 MPa,产气量增加0.45×10~4 m^3/d,排水采气效果明显。

荧光增白剂ER-I的中试研究

以亚磷酸三乙酯、邻氰基氯苄和对苯二甲醛为原料,经Abuzov酯化反应和Witting反应合成荧光增白剂ER-I,详细研究原料比、反应温度、加料方法对反应的影响。结果表明,最佳的中试工艺为:磷酸酯和氯苄的比为1.1∶1.0,加料温度控制在140℃,反应时间为9 h,两步反应总收率93%。6次中试数据验证了该工艺参数稳定可靠。

复合树脂中硅烷偶联剂γ-MPS水解与缩合机制的研究

目的:研究复合树脂中最常用的硅烷偶联剂γ-MPS水解与缩合的机制。方法:应用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)法对γ-MPS及其水解液在不同状态时的特征吸收谱带进行分析。结果:(1)γ-MPS水解后其分子结构中Si-O-CH3基团消失,水解产物中出现具有反应活性的Si-OH基团,C=O基的伸缩振动向低频率发生位移。(2)γ-MPS水解液放置1h时,溶液中已有线性硅氧烷醇齐聚物存在。(3)随γ-MPS水解液放置时间延长,Si-OH吸收强度减弱,而Si-O-Si吸收强度增强;同时C=O基的伸缩振动向高频率发生位移,表明γ-MPS水解液在不断进行缩合。结论:本研究从分子水平上揭示了硅烷偶联剂γ-MPS水解液随放置时间变化,其分子间发生缩合的规律,为有效合理地使用γ-MPS偶联剂提供理论依据。