酚醛预聚体交联剂的改性及成胶性能评价

针对酚醛预聚体交联剂稳定性差,难以与高矿化度地层水进行配伍,形成冻胶性能差的问题,采用对羟基苯甲酸对酚醛预聚体交联剂进行改性。研究结果表明:在酚醛预聚体合成时,改性剂对羟基苯甲酸的加量为10%时,在50℃条件下酚醛预聚体交联剂的稳定性能够达到4周以上,1%预聚体+0.8%聚合物体系,形成的冻胶强度能够达到G级,属于强冻胶,且冻胶在120℃高温下老化30天,脱水率仅为5%。

醋酸铬-酚醛树脂预聚体/HPAM体系的复合交联反应机理研究

复合醋酸铬和酚醛树脂预聚物(PRP)既可以提高HPAM/Cr^(3+)凝胶的热稳定性,也可以降低HPAM/PRP凝胶的反应活化能,同时还可以提高凝胶的力学性能。但是,目前关于Cr^(3+)-PRP与HPAM的复合交联反应机理尚不清楚。先通过表征Cr^(3+)-PRP溶液与PRP溶液的性能差异,明确了Cr^(3+)与PRP之间的化学反应过程;随后通过对比Cr^(3+)-PRP/HPAM与Cr^(3+)/HPAM、PRP/HPAM之间的反应差异,揭示了Cr^(3+)-PRP/HPAM的复合交联反应机理。在Cr^(3+)-PRP溶液中,由于PRP苯环上的羟甲基和酚羟基的活性高于醋酸根,从而形成了一种新的多核羟桥络合物离子(Cr^(3+)-PRP络合物)。Cr^(3+)-PRP/HPAM体系发生多重复合反应,首先是Cr^(3+)-PRP络合物中的部分Cr^(3+)与HPAM产生交联反应,随后是络合物中的剩余Cr^(3+)和全部的PRP与聚合物同时发生交联反应,而且Cr^(3+)/羧基的交联反应与PRP/酰胺基团的交联反应会相互影响。实验结果促进了对Cr^(3+)-PRP/HPAM体系的交联本质的认识,为其高效应用奠定了一定的理论基础。

液体封窜剂的制备与性能评价

针对塔河油田固井水泥环的窜漏治理问题,用甲醛与苯酚合成了酚醛预聚体,将其与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺二元共聚物(AM-AMPS)混合制得液体封窜剂。通过红外光谱仪和质谱仪对酚醛预聚体的结构进行了表征,研究了AM-AMPS与酚醛预聚体加量、温度对封窜剂固化的影响,评价了封窜剂的稳定性。结果表明,在甲醛与苯酚摩尔比为2.8∶1、体系pH值为8数10时,合成的酚醛预聚体为2数3聚合度的甲阶酚醛树脂,其中羟甲基甲醛含量为36.1%、游离甲醛含量为0.03%。适量的聚合物AM-AMPS可增加酚醛预聚体与套管壁的胶结能力,提高封窜剂的突破压力梯度。封窜剂(0.5%AM-AMPS+40%酚醛预聚体)在140℃下以固化反应为主体反应,固化后的突破压力梯度为150.6 MPa/m,固化时间为37 min。封窜剂固化后的强度随酚醛预聚体加量的增大而增加,随温度的变化较小。温度是影响封窜剂固化时间的主要因素。封窜剂在高温(90数140℃)、高盐(100数240 g/L)下的稳定性较好,可用于塔河油田封窜堵漏。

炭气凝胶研究现状及其发展前景

炭气凝胶是有机凝胶经超临界干燥与炭化方法得到的一种新型多孔性炭材料,兼具气凝胶轻质多孔、低密度、高比表面积等特性,以及炭材料的导电、传热、耐高温、耐酸碱等一系列优点,这些优良性能使炭气凝胶成为炭材料研究与应用中的一个热点。炭气凝胶的发展极为迅速,其制备原料已经不仅仅局限于传统的交联型酚醛预聚体,从来源广泛的生物质材料制备炭气凝胶已成为可能。笔者从炭气凝胶制备原料入手,概述了炭气凝胶的各种制备原料及其制备方法,介绍了炭气凝胶的性质及各种改性方法,并对炭气凝胶在电化学、吸附材料、催化剂及其载体与贮氢材料等领域的应用情况进行了评述。最后,在深入分析了研究现状的基础上,对炭气凝胶的发展前景进行了展望。

稠油蒸汽驱深部调堵技术研究

研制了一种适用于稠油蒸汽驱防深部蒸汽窜的液流转向剂(由2%改性甲阶酚醛预聚体和1%缓释酸组成),并考察了该体系的延缓缩聚性、抗高温性及长期稳定性。实验表明:改性甲阶酚醛预聚体在高矿化度盐水中,如200 g/L的氯化钠、4.1 g/L氯化钙、7 g/L六水合氯化镁等盐水中均能形成均相、透明、低黏的水溶液。80℃以下老化1周,溶液状态稳定,满足转向剂被选择性注入地层深部高渗通道的要求。在高温蒸汽的作用下,缓释酸快速分解产酸,催化甲阶酚醛预聚体缩聚固化,形成封堵率高、封堵强度大、耐水流冲击的酚醛树脂。200℃下老化3个月或120℃盐水中老化半年后,凝胶物化性能变化很小,可有效减少多轮次同层位重复调堵施工。