Eu^3＋掺杂TiO2纳米晶的制备及光催化降解部分水解聚丙烯酰胺

以四异丙氧基钛(TTIP)为钛源,采用溶胶-凝胶及水热合成方法,制备了不同Eu3+含量的TiO2纳米晶催化剂,运用X射线衍射谱、紫外-可见漫反射光谱仪、X射线光电子能谱仪和电感耦合等离子体原子发射光谱仪等手段对催化剂晶型、微晶尺寸、表面状态、组成及光学性能进行表征.结果表明,所制备的样品均为锐钛矿型纳米晶,粒子尺寸在9nm左右,铕以Eu2O3的形式存在于TiO2的晶格间隙.在紫外光条件下降解部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),通过比较Eu3+的不同掺杂量对催化活性的影响,得出Eu3+的最佳掺杂量为2.4%(w),矿化率最终可达67%.通过液质联机测定HPAM降解的中间产物,推断了Eu3+/TiO2降解HPAM的机理.

低浓度部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系剪切稳定性研究

采用粘度法、核孔膜过滤和动态光散射(DLS)法,研究了高分子量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)反应所形成的交联体系的剪切稳定性和HPAM剪切降解后与AlCit反应所形成的体系的封堵性能及降解机理.研究结果表明,低浓度的HPAM与AlCit反应所形成的交联聚合物体系随剪切速率增加,其对1.2μm的核孔膜的封堵能力降低.HPAM稀溶液剪切降解后再与AlCit反应,低剪切速率对其封堵性能影响较小,而高剪切速率会使得其封堵性能大大降低.HPAM/AlCit交联体系和HPAM剪切降解后形成的交联体系的封堵性能下降的原因是HPAM/AlCit交联体系中交联聚合物线团(LPC)尺寸和HPAM中高分子线团的尺寸变小.

低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝交联体系流变性研究

用HAAKERS150流变仪对低浓度部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝交联反应所形成的交联聚合物溶液流变性及其时间效应进行了分析。结果表明,聚合物质量浓度为0.1g/L及NaCl质量浓度为2.0g/L的交联聚合物溶液与同条件的低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液的流变性不同,交联聚合物溶液在中等剪切速率范围内(400～1000s-1)表现为胀流性,低剪切速率(43～400s-1)时为假塑性,高剪切速率(1000～1500s-1)时表现为牛顿性;而相应的低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液只表现轻微的假塑性(5～900s-1)。交联聚合物溶液具有时间效应,表现为负触变性(震凝性),而低浓度部分水解聚丙烯酰胺溶液流变性不产生时间效应。

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系粘度在反应过程中的变化规律

利用奥氏粘度计研究了部分水解聚丙烯酰胺 /柠檬酸铝交联体系在反应过程中的粘度变化规律 ,结果表明 ,不同浓度的部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝在交联反应过程中的粘度主要呈现 3种形式的变化规律 ,对应形成3种形式的交联体系。低聚合物浓度 (低于 10 0mg/L)的交联体系 ,发生形成交联聚合物线团的反应 ,形成交联聚合物溶液 ,是交联聚合物线团在水中的分散体系 ;高聚合物浓度 (高于或等于 10 0 0mg/L)交联体系发生网状交联反应 ,生成网络结构整体凝胶 ;弱凝胶体系 (10 0～ 70 0mg/L)是上述两种体系的过渡状态 ,可同时发生交联聚合物线团反应和局部网状交联反应。对于一定聚合物浓度范围的交联体系 ,当反应过程中生成浓度较大、但仍有一定独立性的交联聚合物线团时 ,该体系出现明显的剪切稠化现象。考察了该交联体系出现剪切稠化现象的程度和浓度范围 ,并利用粒子簇理论对剪切稠化现象进行了初步探讨。交联体系在反应过程中的剪切稠化现象初步验证了不同聚合物浓度交联体系的反应机理。

部分水解聚丙烯酰胺和柠檬酸铝凝胶体系的形成和扩展

本文对部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝凝胶体系的形成进行了系统研究，该凝胶体系俗称为胶态分散凝胶。将已经形成凝胶体系的进行岩心流动实验，运用激光红外扫描显微镜观察粘度阻力的变化，通过2英尺和4英尺长的填砂管，研究了含有1000ppm聚合物和33．3ppm柠橡酸铝的凝胶体系．在2英尺填砂管中，与注入聚合物相比较，在注入之前与凝胶混合内联，注入8．7倍孔隙体积凝胶。静置0．83小时后，该凝胶体系流动阻力无显著变化．但是，当静置31．4小时后，出现一个很高的流动阻力．粘度测量表明。约15个小时后溶液粘度增加，但并没有明显的凝胶结构形成。在4英尺填砂管中，凝胶以缓慢的速度注入，以达到停留时间为19。2小时。此时，当地层水和聚合物凝胶通过填砂管时出现一个很高的流动阻力．实验研究表明，部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝可反应生成凝胶体系，通过岩心流动实验可知，经过凝胶驱替后盐水测渗透率下降了约9000。由于残留的凝胶会造成渗透率的降低从而降低流体流速，所以这种方法在多孔基质中的深入处理还具有很大的局限性。

部分水解聚丙烯酰胺对α-烯烃磺酸钠泡沫性能的影响

选择油田广泛使用的表面活性剂α-烯烃磺酸钠作为发泡剂,系统研究了部分水解聚丙烯酰胺对α-烯烃磺酸钠的发泡性能和泡沫稳定性的影响。部分水解聚丙烯酰胺加入α-烯烃磺酸钠溶液中,在提高体系黏度的同时,使体系的表面张力略有增加。用气流法评价二元体系的泡沫性能发现存在最佳的表面活性剂浓度,α-烯烃磺酸钠的最佳浓度在1000 mg/kg左右,此时产生的泡沫体积和泡沫稳定性最大。在最佳表面活性剂浓度下,少量部分水解聚丙烯酰胺的加入可以明显提高α-烯烃磺酸钠泡沫的稳定性,泡沫性能的增效作用最好。虽然黏度较大体系的泡沫稳定性较好,但是用罗氏泡沫仪评价时该体系的发泡能力降低,产生的泡沫较大且不均匀。部分水解聚丙烯酰胺仅是通过增大体系黏度来提高泡沫的稳定性,体系黏度相同时,部分水解聚丙烯酰胺的相对分子质量对α-烯烃磺酸钠的泡沫性能没有明显的影响。

高特性粘数部分水解聚丙烯酰胺聚合工艺研究

以过硫酸铵丙烯酸二乙胺基乙酯、甲醛合次亚硫酸钠组成的氧化还原引发剂与偶氮 (2 咪基丙烷 )盐酸盐为复合引发体系 ,对丙烯酰胺采用先加碱聚合后水解的工艺制备了高特性粘数的部分水解聚丙烯酰胺。研究了水溶液聚合过程中引发体系的组成及各组分浓度和助剂对所合成的部分水解聚丙烯酰胺的特性粘数的影响。通过实验 ,最终确定了丙烯酰胺水溶液聚合制备高特性粘数部分水解聚丙烯酰胺的引发体系与最佳的合成条件 ,并通过正交试验的设计得出了各种试剂对特性粘数影响的程度。利用该方法能够合成出水溶性好、特性粘数高达 2 1.

氨电极法测定部分水解聚丙烯酰胺浓度

经敏化的氨选择气敏电极（NH3-ISE）由于其测定的高选择性和精密度，较适用于石油开产过程中对聚合物溢流液中部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）浓度的动态监测。试样按凯氏定氮法进行消化处理。在硫酸的作用下，PHPA分子中的酰胺基转化为NH4^＋离子，于试液中加入氢氧化钠溶液调节其pH至11左右，使NH4^＋转化为NH3后用NH3-ISE进行检测。适宜的PHPA的测定范围为6．00-45.00mg·L^-1；在此范围内，测定值的相对标准偏差均小于4.1％，几乎所有无机离子对测定无干扰或干扰甚微，但挥发性胺有明显干扰。此法也能用于去离子水及矿泉水的分析。

矿化度对柠檬酸铝与部分水解聚丙烯酰胺交联反应的影响

认识Al^(3+)络合离子与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的交联反应机理,是高效利用HPAM/Al^(3+)调驱体系的基础。针对不同络合形态的Al^(3+)与HPAM组成的调驱体系,利用NMR,UV-Vis等方法研究了矿化度对柠檬酸铝的形态、Al^(3+)络合离子与HPAM交联反应的影响。实验结果表明,Al^(3+)与柠檬酸根的配比不同,弛豫时间随矿化度变化的幅度不同。对于用NaCl配制的模拟地层水,柠檬酸铝Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ适用的矿化度区间分别为0~20000,5000~35000,18000~50000mg/L。在该适用区间内,调驱体系的交联反应不受矿化度的影响。对于给定的油藏,通过调整柠檬酸铝的组成即可控制交联反应时间,从而控制调驱体系的现场施工时间,提高利用效果。

聚乙二醇改性聚丙烯酰胺微球的封堵性能

通过反相乳液聚合法制备了4种聚丙烯酰胺(PAM)微球,利用SEM、1H NMR、粒径分析进行表征,用填砂管封堵实验和总有机碳测试分析了电荷性质和聚乙二醇(PEG)长链对微球封堵性能的影响。将微球与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配,考察了微球/HPAM复配体系的封堵性能,以及微球对HPAM黏度和抗剪切性能的影响。实验结果表明,在老化1 d后,接枝PEG微球与石英砂间的吸附减弱,封堵性能降低,有利于微球的深度运移;在老化30 d后,PEG接枝有利于微球吸水膨胀,封堵性能增强;将极少量HPAM与微球复配,就可极大地提高微球的封堵性能,同时可提高HPAM的黏度和抗剪切性能,增强溶液的剪切弹性;改性方法有利于利用聚合物驱后油藏中的残余HPAM实现高效封堵。

深部调驱用HPAM/Cr^(3+)弱凝胶体系制备及其性能评价

本文以六水合氯化铬和部分水解聚丙烯酰胺为主要化学试剂,制备了适用于油藏深部高温高盐调剖的弱凝胶体系,并对此类凝胶体系成胶的影响因素进行了分析。探究了HPAM/Cr-a、b、c类型(配位体不同),pH值,温度,矿化度,聚合物浓度对弱凝胶性能的影响。结果表明:HPAM/有机铬b体系在的主要影响因素为温度、矿化度、pH值。随着矿化度的增加,粘度下降;随温度升高,成胶时间缩短;随着矿化度的升高,成胶时间缩短,而其黏度呈现先增后降的趋势;弱酸性条件下比弱碱性体系成胶更快。其他影响因素对该体系影响不大。

低浓度HPAM/AlCit交联体系的^(27)Al NMR研究

用27Al NMR谱研究了高分子量低浓度的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与柠檬酸铝(AlCit)体系交联反应过程中Al的化学位移和Al的自旋-晶格弛豫时间的变化.结果表明,HPAM与AlCit反应后,与HPAM分子链上的羧基发生配位交联的Al的化学位移向低场移动,而不参与交联反应的AlCit分子结构中Al的化学位移基本不变.HPAM/AlCit交联体系中存在三种形态的Al,分别对应三种不同的自旋-晶格弛豫时间.当HPAM的质量浓度≤200 mg/L时,HPAM与AlCit反应过程中交联态Al的自旋-晶格弛豫时间τ13随反应进行变小,HPAM与AlCit主要发生分子内交联反应.当HPAM的质量浓度≥250 mg/L时,HPAM与AlCit反应过程中交联态Al的自旋-晶格弛豫时间τ13随反应进行变大,HPAM与AlCit主要发生分子间交联反应.

HPAM/AlCit胶态分散体系段塞驱油试验

采用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和柠檬酸铝(A lC it)合成了可用于油田高含水期段塞驱油的部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系(HACDS)。利用人造岩心和岩心流动实验装置进行了HACDS段塞驱油试验研究。研究结果表明,注入HACDS段塞后,水驱压力明显升高;HACDS段塞可以在水驱油的基础上进一步提高原油采收率10个百分点以上,并可降低采出液含水率;HACDS重复驱油有效,但提高采收率效果变差;成胶时间对HACDS段塞驱油效果有一定的影响;HACDS中的HPAM浓度要与岩石的渗透率相匹配。该研究对于进行胶态分散体系驱油现场试验具有指导意义。

HPAM/AlCit胶态分散体系成胶性能评价及其对岩石润湿性的影响

以部分水解聚丙烯酰胺、柠檬酸铝为主要材料合成了可用于油藏深部调驱的新型胶态分散体系(HACDS),评价了HPAM浓度、放置时间、HPAM/AlCit质量比对HACDS成胶性能的影响,并利用自吸吸入法研究了HACDS对岩石润湿性的影响.研究表明:随HPAM浓度的增加,HACDS的成胶时间缩短;随放置时间的增加,HACDS的粘度增大;HPAM/AlCit质量比对HACDS成胶时间有一定的影响;HACDS的注入可使岩石的润湿性向亲水方向转化;HACDS的注入量对相对润湿指数有一定的影响.分析认为HACDS在岩心中形成吸附膜是导致岩心润湿性改变的主要原因.

适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系室内研究

以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂,酚醛类物质为高温交联剂,制备了适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系,确定其最佳配方为:HPAM浓度1 800 mg/L、酚醛类高温交联剂加量1.0%。实验结果表明,该弱凝胶体系具有较强的热稳定性,在110℃条件下放置30 d后,其粘度保持率在80%以上。该弱凝胶体系成本较低,制备步骤简单,可推广应用到不同高温油藏的调驱工艺措施中。

HPAM/AlCit胶态分散体系对岩石润湿性的影响

以部分水解聚丙烯酰胺、柠檬酸铝为主要材料合成了可用于油藏深部调驱的新型胶态分散体系(HACDS),利用自吸吸入法研究了HACDS注入量、岩石渗透率等因素对岩石润湿性的影响。研究表明:HACDS的注入能使岩石的润湿性向亲水方向转化;HACDS的注入量对相对润湿指数有一定的影响;在实验测定范围内,HACDS对渗透率大的岩心润湿性的影响不如渗透率小的岩心显著。分析认为:HACDS在岩心中形成吸附膜是导致岩心润湿性改变的主要原因。

影响HPAM对A3钢缓蚀能力的因素

采用动、静态挂片失重法及pH、氧含量和粘度测量等多种试验方法 ,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)的浓度、溶液的温度、HPAM的分子量及溶液的矿化度等因素改变时 ,HPAM对A3钢在水中缓蚀能力大小的变化。结果表明 ,随HPAM浓度增加 ,其对A3钢的缓蚀率随浓度增加而迅速增加 ;当HPAM浓度达到一定范围后 ,其对A3钢的缓蚀率随浓度增加变化不大 ;随着温度的升高 ,HPAM对A3钢的缓蚀率下降 ;随HPAM分子量的减少 ,HPAM对A3钢在模拟水中的缓蚀作用增强。溶液中阴离子相同的情况下 ,HPAM在含Ca2

纳米二氧化硅对复合凝胶体系性能影响

针对油井垮塌漏失的情况,研制出一种高强度聚合物桥塞体系。该体系以部分水解的聚丙烯酰胺为主剂,以铬/树脂为交联剂,以纳米二氧化硅为体系增强剂,制备成高强度的纳米二氧化硅复合凝胶。利用扫描电镜、哈克流变仪、凝胶突破压力评价装置对复合凝胶进行性能评价和机理分析。结果表明,添加纳米SiO 2会使复合凝胶的网状结构增粗,弹性模量(G′)和粘性模量(G″)大幅提升,突破压力最大可提升189.63%。

AOS与HPAM二元泡沫体系性能研究

选择α-烯烃磺酸钠(AOS)作为起泡剂,部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作为稳泡剂,研究了AOS与HPAM二元泡沫体系的起泡性能、稳定性、吸附性能、分流率及采收率。结果表明,二元泡沫体系具有良好的起泡性;在一定范围内,2种分子量的HPAM都能提高二元泡沫体系的泡沫稳定性,但含1600万HPAM的二元泡沫体系在较宽的浓度范围都具有良好的泡沫稳定性;二元泡沫体系能够有效降低表面活性剂在油砂上的吸附量;能够有效遏制高渗透岩心窜流,调整高低渗透岩心分流率;水驱后,二元泡沫驱比聚合物驱提高采收率值更高,具有更好的驱油效果。