不同制备条件对SpA分子印迹聚合微球聚合效果的影响

本文用金黄色葡萄球菌蛋白A(SpA)作为模板,以丙烯酰胺为功能单体,利用反相悬浮聚合法合成了SpA分子印迹聚合微球。通过扫描电镜观测不同条件下聚合微球的聚合效果,研究不同制备条件对SpA分子印迹聚合微球聚合效果的影响,从而筛选制备聚合微球最佳工艺;并检测了制备的分子印迹聚合物对SpA的吸附性能。结果表明,反相悬浮聚合法合成SpA分子印迹微球的最佳工艺条件为:分散剂乙基纤维素(EC)加入量0.20g/100mL(甲苯);甲苯与水的比例10∶3;交联度10%;引发剂加入方式为缓慢滴加;反应温度50℃。反相悬浮聚合法制备的SpA分子印迹聚合微球对SpA的吸附量:6.956×10-3μmol/g。

油田调驱用聚合微球的构效关系及应用进展

聚合微球是一种基于聚丙烯酰胺的可吸水溶胀凝胶树脂,在油田调驱中取得了良好的降水增油效果。随着开采重点逐渐向低渗、中低渗高温油藏偏移,聚合微球的粒径尺寸、缓膨性能以及耐温抗盐抗剪切性能成为重要的研究课题。该文对近年来不同聚合微球的结构特点和构效关系进行综述,总结了不同聚合微球所适用的油藏条件,分析了聚合微球粒径和溶胀性能的影响因素,探讨了聚合微球的调驱机理,并对聚合微球的研究方向进行了展望。针对聚合微球关于纳米尺度的报道较少,高温下溶胀速度快,驱油机理单一等问题,需要加深对聚合微球溶胀机理和黏弹机理的研究,优化反相微乳液法合成条件,研发具有核壳结构的纳米聚合微球,并与其他化学试剂协同调驱,从而拓宽聚合微球在低渗、中低渗高温油藏的应用领域。

液滴微流控技术制备纳米聚合物微球及性能评价

以改性聚丙烯酰胺作为分散相单体,3#白油和十二烷基硫酸钠(SDS)作为连续相,通过液滴微流控技术制备出一种纳米聚合物微球PQM-1。优化了PQM-1的制备条件,并评价了其吸附性能。结果表明:随着单体浓度和交联剂用量的逐渐增大,PQM-1的膨胀倍数逐渐减小;随着引发剂用量的逐渐增大,PQM-1的膨胀倍数逐渐增大。推荐最佳的单体浓度为25%,最佳的交联剂的用量为3%,最佳的引发剂的用量为3%。当亚甲基蓝溶液浓度为50mg/L,吸附时间为2h时,PQM-1对亚甲基蓝的吸附效率可以达到98.7%,吸附性能较好。

比较两种常见的前驱物合成的聚合物及碳基微球材料

聚合物/碳基微球材料以其独特的骨架结构、优异的物理化学性能及广阔的应用前景,成为当下纳米材料研究和开发的热点领域之一。近年来,人们发展了两种常见的前驱物——间苯二酚/甲醛和多巴胺,来相对容易地在实验室合成制备聚合物/碳基微球材料。对这两种前驱物的不同的组成、化学结构、聚合反应机理等进行了系统的比较。此外,围绕合成与应用,对该领域研究存在的机遇与挑战进行了合理的展望。

纳米磁性聚合物微球在石油工业中的研究进展

随着纳米技术的持续发展,磁性聚合物微球作为一种磁响应型纳米材料,在石油工业中展现出极具潜力的应用前景。该文对磁性聚合物微球的多样化结构类型进行了系统的概述,对单体聚合法、活性聚合法进行了详细介绍,并分析了相应的技术特征及其优势与局限性。评述了磁性聚合物微球在油水分离、高效脱硫、催化改质和智能驱油石油应用领域的最新研究成果和技术进展,总结了当前磁性聚合物微球在石油工业应用中所面临的挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。未来的研究应侧重于创新制备技术,对磁性核心的表面进行改性、对聚合物外层基团进行精准设计,以提升材料的磁性质量和在石油环境中的稳定性。此外,对磁性聚合物微球的性能进行精细调控,以实现高效率和目标导向的应用效果,即研发具备高磁含量、单一粒径分布、表面易于功能化且具备可调节亲/疏水性质的磁性聚合物微球,以满足石油工业不同场景下的需求。

纳米聚合物微球调驱全过程探索研究

为了研究纳米聚合物微球深部调驱机理、生产现场应用效果以及对后期原油破乳脱水的影响,应用光学显微镜、扫描电镜对纳米聚合物微球粒径变化规律进行观察,并分析内在原因,采用热沉降化学法等手段研究微球乳液是否对原油破乳脱水产生影响,同时,结合生产现场试验应用效果,对纳米聚合物微球调驱进行了全过程探索研究。结果表明:小粒径微球更易进入油层深部滞留,微球本身膨胀变大进行封堵,增大油层比表面积,降低油层渗透率,其调驱适应性小粒径聚合物微球更占优势,现场应用效果明显,有效缓解了含水率上升的矛盾,取得了良好的控水效果。经室内实验证明,采出液中的微球乳液对原油破乳脱水基本不产生影响,甚至有一定的正向作用。

载铜地质聚合物微球的制备及其催化降解双酚S的性能

传统的芬顿反应因在废水处理过程中会产生大量富含金属污泥而应用受限。本研究采用悬浮固化法得到了一种低成本、易回收、绿色的多孔地质聚合物微球(GM),将其作为载体通过浸渍法制备了载铜地质聚合物微球(Cu-GM),作为类芬顿反应催化剂,催化H_(2)O_(2)降解水中的双酚S(BPS)。SEM、XRD、BET和XPS等一系列表征结果表明,Cu^(+/2+)被稳定固定在GM表面。进一步探究了Cu-GM用量、H_(2)O_(2)用量、BPS浓度和溶液初始p H对催化降解的影响。结果表明,在优化条件下,Cu-GM在480min内对BPS的去除率可达99.3%,催化降解过程符合一级反应动力学。通过自由基淬灭实验发现,在催化降解过程中·OH和^(1)O_(2)是主要活性物质。循环实验表明Cu-GM具有良好的重复利用性,在去除水中有机污染物方面有着极大的应用潜力。

聚合物微球在油田应用中的机理分析及前景展望

本文针对聚合物微球现场实际应用情况,结合聚合物微球的理化性质,综合分析了聚合物微球在油田上的作用机理,研究了聚合物微球作用影响因素,指出了聚合物微球的油藏适应性及存在的不足,并对聚合物微球的发展方向提出了展望,为油田深部调驱提供了参考性建议。

高含水储层化学调剖堵水用纳米聚合物微球的研制与应用

为有效提高低渗透油藏高含水储层注水开发的效率,提高油井采收率,以苯乙烯St、对苯乙烯磺酸钠SSA、复合乳化剂FR-1、引发剂AIBA和阻聚剂ZJ-702为原料,采用乳液聚合法制备出了一种适合高含水储层化学调剖堵水提高采收率用的新型纳米聚合物微球JHQ-1,并对其膨胀性能和驱油效果进行了评价。结果表明,JHQ-1具有较强的耐温抗盐性能,当盐水矿化度达到10×10^(4)mg·L^(-1)时,在90℃条件下老化16h后的膨胀倍数仍能达到37.2。JHQ-1的驱油效果较好,当注入JHQ-1的质量浓度为3000mg·L^(-1)、注入量为0.5PV时,岩芯的采收率增幅可达20%以上。新型纳米聚合物微球JHQ-1在目标高含水油田调剖堵水施工中取得了良好的现场应用效果,3口采油井措施后的日产油量均明显增大,而含水率则明显降低,施工效果较好。

特低渗透油藏聚合物微球2.0驱油技术研究与应用

随着水驱开发的不断深入,优势窜流通道、剩余油分布日渐复杂,聚合物微球长周期注入后持续深部移动、进一步扩大波及体积作用有限,继续提升调驱效果难度大,需要尽快优化升级现有聚合物微球。本文在聚合物微球Ⅰ代产品的基础上进行优化升级,设计出具有延迟溶胀性的聚合物微球2.0,通过开展室内评价和5个井组现场应用,成功实现了聚合物微球结构的时序性演化,开发出具有延迟膨胀功能的聚合物微球2.0。该体系耐温性达到80℃以上、抗盐性达100000 mg/L以上,相比Ⅰ代体系,延迟膨胀时间提升3倍左右,有效解决了微孔细喉条件下持续深部运移的技术难题。

高尔夫球状聚合物微球的制备方法进展

聚合物微球的表面形貌对其物理和化学性能有重要的影响,其中高尔夫球状微球具有较高的表面粗糙度、较大的比表面积、特殊的摩擦学特性和较强的光散射特性。因此,高尔夫球状微球具有广泛的应用前景。详细综述了高尔夫球状聚合物微球的制备方法,可以分为聚合法和后处理法。最后展望了这类微球的应用和未来发展趋势。

轻质中空聚合物微球表面改性及其在外墙真石漆保温涂料中的应用

建筑领域已成为碳排放的主要来源之一,但现有外墙真石漆保温涂料材料存在明显的局限性。针对外墙真石漆涂料砂浆粘结强度差的问题,利用纳米二氧化钛和轻质空心聚合物微球(LHPM)对保温涂料砂浆进行改性,以提高砂浆与外墙真石漆保温涂料的相容性。试验结果表明,纳米二氧化钛掺量在0~1.5%范围内可提高砂浆的导热系数。当纳米二氧化钛掺量为0~2.5%时,各养护组砂浆在14d、21d和28d时的相对抗压强度分别提高10.56%、11.75%和10.29%,纳米二氧化钛掺量大于1.5%后,提高速度减慢,且纳米二氧化钛仍能有效抑制外墙真石漆保温涂料微裂缝的发展。

光聚合法制备多孔微球及其在防腐涂层中的应用

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为光敏单体,通过光聚合法制备得到pTMPTA多孔微球,再用pTMPTA制备负载有苯并三氮唑(BTA)的多孔微球(BTA@pTMPTA),并将其添加到光固化涂层体系中制备防腐涂层,制备了一系列具有不同孔结构的pTMPTA多孔微球,探究了微球孔结构对BTA负载与释放行为的影响。结果表明,BTA的负载率随着pTMPTA微球比表面积和孔径的增加而提高,最高质量分数可达20%;同时BTA的释放速率会随多孔微球孔径的增加而加快。对复合涂层的防腐蚀性能进行研究,结果表明,多孔微球负载BTA有效避免了直接添加缓蚀剂而导致的涂层腐蚀防护能力下降的问题,而较大孔径的多孔微球更利于复合涂层防腐蚀性能的提高。当BTA@pTMPTA多孔微球的添加质量分数为5.0%时,复合涂层表现出最高的低频阻抗值(|Z|_(f=0.1 Hz)),在NaCl溶液中浸泡50天后其|Z|_(f=0.1 Hz)(1.70×10^(8)Ω)比纯树脂涂层(8.71×10^(6)Ω)高1个数量级。划痕盐雾测试结果显示复合涂层腐蚀扩散现象受到明显抑制,表明BTA的释放在涂层中的主动防腐蚀效果。

纳米聚合物微球调剖剂的性能评价

目的针对含有裂缝性低渗透油藏采用常规调剖剂封堵能力有限,调整吸水剖面效果差的实际工程问题,利用以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体的纳米聚合物微球PADC-1作为调剖剂,以提高低渗透油藏采收率。方法采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、高温流变仪、岩心流动驱替实验装置等对聚合物微球的性能进行了评价,探讨了聚合物微球在高温、高盐、低渗透油藏调驱的适用性。结果PADC-1的球形度较好,粒径分布窄,平均粒径为85.8 nm,具有良好的分散性和黏弹性;PADC-1吸水后快速膨胀,且随着温度升高,溶胀倍数呈现增大趋势,耐温能力在120℃以上,耐盐能力达1.8×105mg/L,对不同渗透率岩心的采收率平均提高13.46%。结论PADC-1纳米级聚合物微球通过吸水膨胀能有效改善不同渗透率地层的分流率,从而提高低渗透油藏的采收率。

新型低界面张力纳米微球调驱剂的合成与性能研究

聚丙烯酰胺纳米微球调驱剂作为一种新型的纳米驱油材料,在油田提高采收率方面取得了广泛应用。但是,目前使用的聚丙烯酰胺纳米微球功能主要以封堵为主,存在单体固含量低、水溶液吸水膨胀速度过快、驱油和降低表界面张力功能较差等问题。利用反相乳液聚合法,以白油为油相,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)混合单体为水相,油酸/双子聚醚/OP-10混合表面活性剂为乳化剂,根据三元相图确定油相/乳化剂/水相三相的最佳配比(质量分数)为33.93%/24.87%/41.2%,以甲叉双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,在35℃利用氧化-还原剂聚合获得了既具有封堵功能,又具有超低表界面张力、高洗油效率的新型纳米微球调驱剂。工艺优化实验确定最佳的合成条件为单体配比m(AM)∶m(AMPS)为8∶1,交联剂质量分数为0.1%,氧化-还原剂质量分数为0.3%,搅拌速度为450 r/min。对聚合物纳米微球进行表征和性能评价,结果表明,其固含量为20.1%,粒径为54 nm,纳米微球封堵率可达95.1%,用其0.2%的水溶液测得界面张力为0.332 mN/m,洗油效率高达89.13%,为实施油田调驱提供了一种新材料。

采出水中核壳型荧光微球浓度的检测方法

聚合物微球调驱是改善水驱效果的主要技术之一。微球在地层中的运移以及能否在采出水中有效检出会直接影响调驱效果。因此,将荧光碳点引入微球调驱剂中,起到示踪的作用。荧光核壳微球调驱剂由含荧光碳点的核心微球溶液和壳层水溶液混合吸附而成。为了降低油水分离后采出水中的杂质对核壳荧光微球有效检出的干扰,首先对荧光微球的浓度与荧光强度进行线性拟合,验证该方法的可行性;然后用硅胶对地层采出水进行吸附,通过对比采出水吸附前后的荧光发射光谱,验证硅胶吸附的实用性;最后用硅胶对采出水配制的荧光微球进行吸附,绘制荧光强度和微球浓度的标准曲线。结果表明,在激发波长为347 nm的条件下,荧光微球的质量浓度与445 nm发射波长处的荧光强度具有良好的线性关系,相关判定系数(R^(2))为0.9870。经硅胶处理后,水驱采出水的荧光发射强度显著降低,硅胶吸附能有效去除采出水中的杂质。在激发波长为347 nm、荧光光谱仪狭缝为10~20 nm、微球质量浓度为1~1200 mg/L时,荧光核壳微球水分散液的质量浓度(x)与462 nm处的荧光发射峰值(y)呈正比线性关系,拟合方程为y=2497.1042+3.1847x,R^(2)为0.9972,置信度较高。荧光强度与核壳微球浓度的线性阶段可满足现场检测要求。该方法可为类似油藏荧光微球含量的定量检测提供借鉴。

抗高温高盐油藏聚合物微球室内研究

目前使用的聚合物微球存在抗温抗盐缓膨性能不佳、堵塞能力较差等不足。以丙烯酰胺(AM)作为主要单体,并选择2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)作为辅助单体合成出抗高温高盐的低弹性聚合物微球。红外光谱表征结果表明,产物为AM-AMPS-AA聚合产物;扫描电镜照片表明,微球干粉为球形微小颗粒,平均粒径1~3μm;激光粒度仪分析结果表明,微球在水中的中值粒径为9.124μm;热失重实验结果表明,微球干粉在392℃时损失50%的质量;岩心驱替实验结果表明,微球能够进入液测渗透率在81.52~375.58 mD之间的岩心,可在这些岩心中完成运移,并保持较高的封堵效率,最高封堵效率可达84.27%。

PMMA多孔微球改性制备隔声材料研究

以甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚乙二醇、明胶以及钠化、有机化处理后的蒙脱土为原料,制备了聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土(PMMA/MMT)多孔微球,并将其作为填料其加入液体硅橡胶泡沫材料中,制备出一种隔声材料。通过扫描电子显微镜、BET测试、激光粒度测试、阻抗管法等分析方法,研究了PMMA/MMT多孔微球的结构与性能,以及其掺入对所制备隔声材料对不同频段噪声的隔声性能的影响。结果表明:包覆MMT后的PMMA多孔微球的比表面积、孔容和孔径都得到提高,粒径均一性较好,将其掺入液体硅橡胶泡沫后,材料的中低频隔声性能显著提升,微球掺量为10%的复合材料对500~2000Hz中频段噪声的隔声量(TL)比未掺微球时提高了44%。

自聚集型聚合物微球调驱物理模拟实验

高含水老油田目前主要采用聚合物微球深部调驱技术进行控水稳产,但效果并不理想,为了解决普通聚合物微球与孔喉匹配性差、封堵能力有限的技术问题,本文研制了自聚集型聚合物微球NEPU-WMJ与NEPU-NMJ,通过高速冷冻离心机、光学显微镜对微球的物化性能进行评价,通过长填砂管驱替及双管并联法研究了微球孔喉配伍性、剖面改善效果和驱油效果。研究结果表明:相较于NMKY、NM、WM与YHM微球,自聚集型聚合物微球NEPU-WMJ与NEPU-NMJ的膨胀性能、长期稳定性能较好,在120℃下老化4~6 d后,NEPU-WMJ的平均粒径从2.57μm增至44μm,NEPU-NMJ的平均粒径从0.08μm增至89μm;在120℃下NEPU-WMJ可维持30 d左右稳定,NEPU-NMJ则超过90 d依然稳定。自聚集型聚合物微球在渗透率100×10^(-3)~1000×10^(-3)μm^(2)的岩心中均可实现深部运移,剖面改善能力强。在温度为95℃、渗透率级差为5和40的条件下,有效提高总采收率24%以上。在高温环境下,微球的自聚集作用可有效封堵大孔道,启动低渗层,实现微观调驱,大幅度提高采收率。

干水法制备核壳聚合物微球及其性能评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,水为溶剂,疏水Si O_(2)为壳层原料,采用干水法制备干水微反应器,将其干燥后即得核壳聚合物微球(PMS@SiO_(2))。考察了SiO_(2)疏水性、疏水Si O_(2)与水相质量比、搅拌速度和搅拌时间对形成稳定干水微反应器的影响,通过正交实验对PMS@SiO_(2)的制备条件进行了优化。采用FTIR、TGA、激光粒度仪、SEM和TEM对样品进行了表征,评价了PMS@SiO_(2)吸水膨胀性能和调驱性能。结果表明,PMS@SiO_(2)的最佳制备条件为m(SiO_(2)-R812S)∶m(水相)=1∶10,搅拌速度12000 r/min,搅拌时间120 s,交联剂用量0.10%(以单体总质量为基准,下同),引发剂用量0.15%,反应温度50℃,反应时间4 h。与常规聚合物微球PMS相比,PMS@SiO_(2)在90℃环境中水化20 d,膨胀倍数约为5.0,具有缓膨特性;PMS@SiO_(2)的封堵率达90.39%,残余阻力系数为10.409,采收率增幅可达34.02%。