对苯乙烯磺酸钠/马来酸酐/木质素磺酸钙接枝共聚物钻井液降黏剂的合成及性能评价

采用对苯乙烯磺酸钠、马来酸酐、木质素磺酸钙为原料,过硫酸铵为引发剂合成了接枝改性木质素磺酸钙降黏剂(SMLS)。利用傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,考察了该降黏剂在淡水、盐水、钙质钻井液中的降黏作用。结果表明,SMLS通过拆散钻井液中的黏土网状结构降低钻井液的黏度和切力,降黏性能优异,在淡水钻井液、盐水钻井液和钙处理钻井液中的降黏率可分别达到80.77%、75.00%和70.50%,具有良好的抗盐性能。SMLS耐温性能好,在150℃以下的降黏作用几乎不受老化温度的影响,在经200℃老化16h后加量为0.4%的SMLS在淡水钻井液中的降黏率仍可达70%。

钻井液用降黏剂磺化苯乙烯-马来酸酐聚合物的合成与评价

以甲苯和丙酮为溶剂,苯乙烯、马来酸酐为主要原料,合成了磺化苯乙烯-马来酸酐聚合物(SSMA),平均相对分子质量为2 500～4 000。室内评价结果表明,SSMA具有良好的降黏和抗温性能。SSMA加量为30 g/L时,可使4%淡水基浆的表观黏度从7.5 mPa·s降至3.0 mPa·s;SSMA加量为40 g/L时,可使塔里木油田高密度(欠)饱和钻井液(CX体系钻井液)表观黏度由108 mPa·s降至75 mPa·s,使钾聚磺体系钻井液表观黏度由63 mPa·s降至34 mPa·s。加有SSMA的CX体系钻井液在150℃下热滚24 h后,钻井液流变性能基本保持不变。SSMA可用作高温深井钻井液的降黏剂,具有良好的应用前景。

树皮土基质和降盐碱剂对盐碱土的改良效应

利用改良基质(树皮土基质)和降盐碱剂马来酸酐(HPMA)对盐碱土进行改良,在盐碱土+HPMA(处理1),盐碱土与树皮土基质配比为4∶1+HPMA(处理2),2∶1+HPMA(处理3),1∶1+HPMA(处理4)等不同基质上种植不同植物(亚麻、高粱),观察改良土壤的物理化学特性和植物的生长及生理代谢产物的变化。结果表明:1)经过改良后的盐碱土的pH值和电导率表现明显的下降趋势。最佳效果是pH值降低1.7个单位(对照的盐碱土pH值为10.5,处理4的pH值降低为8.8),较接近对照壤土的pH值(8.3)。改良后的盐碱土(处理4)电导率(481.4μS·cm-1)与对照盐碱土的电导率(614.5μS·cm-1)相比较,减低21.7%。各改良土壤有机质含量和土壤毛细管水上升高度表现不同程度的提高。2)虽然不同植物对于不同改良措施的反应不尽相同,但各改良土壤上不同植物的生长高度均得到提高。3)根据对试验植物在不同处理的生理代谢产物含量(可溶性糖,游离脯氨酸)的分析表明:各改良土壤上随着树皮土基质在盐碱土中比例的增加,植物可溶性糖含量也在逐渐增加,植物游离脯氨酸含量明显降低,表明树皮土基质对盐碱土有良好的改良效果,改良措施使植物受胁迫程度降低。从改良程度上看,加入树皮土基质越多,植物生长越好,但从经济角度来看,在盐碱土中加入HPMA的同时添加1/4的树皮土基质已经使盐碱土的理化特性得到显著改善。

水解聚马来酸酐对森林暗棕壤和草地退化盐碱地土壤胶体表面结构与组成的影响

水解聚马来酸酐（HPMA）能起到土壤改良的作用，进而促进种子萌发及植物生长，但是其与土壤相互作用的深层机理尚未阐明。基于此本文选用HPMA处理森林暗棕壤和草地退化盐碱地土壤胶体，并用激光粒径仪、原子力显微镜、扫描电镜、x射线衍射、红外光谱、x射线光电子能谱进行分析，探究HPMA对土壤胶体表面结构特征、矿物组成和有机组成的影响，旨在揭示HPMA对不同土壤胶体的影响差异的深层机理。结果显示，HPMA能够改良退化土壤的原因应该与其对土壤胶体表面结构特征、矿物结晶和有机化学元素组分的影响有关，但对森林暗棕壤和草地退化盐碱地土壤的影响存在明显差异。对于森林暗棕壤这种优质土壤，HPMA处理后，矿物质的结晶度有降低的趋势，但并没有产生强烈的化学反应，多数官能团趋向于增加，碳酸盐官能团降低幅度不是很大，约3％-8％，土壤胶体粒径增加了，其中表层增加了13．62％，深层增加了34．96％，但只有深层土壤达到显著水平。而对于草地退化盐碱地土壤，土壤胶体粒径显著增加（27．54％），达到了统计学显著水平（P〈0．05），除了石英相对结晶度降低了7．10％，其余都降低了30％以上，导致不同土壤矿物的晶粒尺寸显著增加了（水云母、蛭石、高岭石的晶粒尺寸分别增加101．37％、56．16％、50．76％），多数官能团的相对含量降低，其中碳酸盐官能团降低量最大，达到96．79％，这些使得土壤元素配比逐渐趋向于优质土壤（C：O=0．27；C：N=9．98；C：Si=0．91；O：Si=3．38；Si：N=10．93），这可能意味着HPMA与土壤胶体中的碳酸钙等不同土壤矿物发生了强烈的化学反应，从而影响了土壤晶粒结构和化学组成，进而起到土壤改良的作用。

施加改良剂对重度盐碱地土壤盐碱动态及草本植物生长的影响

为了探索内陆重度盐碱地的改良新方法,实验通过聚合有机酸(聚马来酸酐和聚丙烯酸)作为降盐碱剂,采用阻盐碱层、表土成膜剂以及土壤孔隙改善剂相结合的方法,对大庆市典型内陆盐碱土进行了改良实验,并在改良后的土壤及对照样地上种植不同植物——白菜、萝卜、菠菜、豚草和长春花,评价改良效果。结果发现:(1)通过施加降盐碱剂、阻盐碱剂及土壤孔隙剂,土壤的pH值和含盐量均有明显降低,下降幅度分别为pH:0.8～1.2、含盐量:0.2%～0.5%,而且表层改良效果优于深层;(2)在上述改良基础上施用表土成膜剂,使得土壤深层与表层盐碱运动减慢,即表层盐碱更低而深层更高,有利于保持表层适宜作物生长的条件;(3)2种聚合有机物比较来看,聚马来酸酐的改良效果好于聚丙烯酸;(4)从5种植物的生长状况来看,施用上述改良剂后较对照能够明显提高作物成活以及生长,特别是改良早期5种植物均呈现明显的生长趋势,而在后期存在生长力下降的趋势,因此,在大面积改良过程中需要考虑连续多次施加降盐碱剂以增强效果。

AM/AA/MA三元共聚物降失水剂PL-1的室内研究

以氧化还原体系为引发剂,在40±2℃和氮气保护的条件下用丙烯酰胺、丙烯酸、马来酸酐三种单体进行水溶液共聚,合成了 PL-1水泥浆降失水剂。考察了 PL-1对水泥浆失水量、流变性、稠化时间等性能的影响。结果表明,PL-1的合成条件简便,具有良好的耐温和抗剪切性,对水泥浆有很强的降滤失作用及良好的分散作用。

钻井液降黏剂MAA的合成与性能评价

以马来酸酐(MA)和丙烯酸(AA)为原料,采用活泼单体滴加方式,通过水溶液自由基共聚合反应制备二元共聚物(MAA),评价MAA对钻井液黏度的影响。结果表明:MAA的最佳合成条件是引发剂用量0.6、丙烯酸与马来酸酐单体摩尔比1.5∶1、滴加时间90 min、聚合温度80℃,聚合时间120 min;MAA可以显著降低钻井液的黏度和切力,加入0.6%降黏剂的淡水基浆,高温降黏率可以达到94.8%;MAA具有很好的抗温、抗盐和抗钙性能,抗温达180℃,抗盐可达饱和,在2%的含钙钻井液中仍有较好的降黏效果。

SSMA和AMA对钻井液降黏作用效果研究

为探讨聚合物钻井液降黏剂结构与性能的关系,本文以对苯乙烯磺酸钠、丙烯酸、马来酸酐为原料,过硫酸铵为引发剂合成了对苯乙烯磺酸钠-马来酸酐(SSMA)和丙烯酸-马来酸酐(AMA)两种聚合物降黏剂,研究了二者在钻井液中的降黏效果和耐温抗盐性能。研究结果表明,含磺酸基团的SSMA和含羧基的AMA均能有效地拆散钻井液中的黏土颗粒结构、降低钻井液的黏度和切力,但二者在钻井液中遇盐(NaCl)、钙(CaCl_2)与高温条件时表现出较复杂的行为规律。AMA在淡水钻井液、盐水钻井液中的降黏作用比SSMA的强;当加量较低时(≤0.3%)在钙处理钻井液的降黏作用比SSMA强,但加量较高(>0.3%)时,AMA在钙处理钻井液中的降黏效果降低甚至起增黏作用。与AMA相比,SSMA处理的钻井液抗NaCl污染能力较差,抗CaCl_2污染能力较强。AMA的降黏作用受高温老化的影响较SSMA小,表现出更好的耐温性能。

MSVA柴油低温流动性改进剂的研制

研究了马来酸酐 苯乙烯 醋酸乙烯酯 丙烯酸高碳醇酯四元共聚物的合成方法及其降凝助滤效果。针对 吐哈0 柴油用正交实验设计法研究了单体配比,引发剂用量,溶剂用量,聚合温度对共聚物助滤效果的影响。 结果表明该剂使吐哈-10 、0 柴油的凝点分别下降20℃和18℃,冷滤点分别下降12℃和9℃;使独山子 -10 柴油凝点下降18℃,冷滤点降了8℃;使石化-10 柴油的凝点下降14℃,冷滤点下降6℃。

稠油降黏甲基丙烯酸十二酯基三元共聚物合成与降黏性能的研究

采用自由基溶液聚合法合成了油溶性甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(LSM),以此为基础复配成可工业用的甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物稠油降黏剂。通过聚合产物的表征、单体配比对聚合产物收率的影响和聚合过程工艺的研究确定了最佳工艺参数;以具有代表性的胜利油田高稠原油为研究对象并结合工程实际应用情况,研究了不同单体配比聚合产物对降性能的影响、浓度对降黏效果的影响和添加降黏剂前后黏度随温度变化对比。研究认为在甲基丙烯酸十二酯基三元共聚稠油降黏剂加量800×10-6、使用温度35℃条件下,原油表观黏度由315mPa.s降至150mPa.s,降黏率达52.38%,表现出了良好的降黏效果。

中国东北肇东盐碱土壤中水溶性胶体的研究

近来的研究结果显示土壤中的水溶性胶体可能对营养物质和各种污染物的迁移和转化起到关键作用。然而,目前国内外对土壤中水溶性胶体的系统研究和报道比较少。本文对中国东北肇东盐碱土壤中的水溶性胶体进行了提取和研究。使用了原子力显微镜,X射线衍射法和光电子能谱等技术对获得的水溶性胶体进行了表征。原子力显微镜观察结果显示这些水溶性胶体呈现为较大的片状固体以及粒径范围很广的球体。X射线衍射法和光电子能谱测定表明这些水溶性胶体是由高岭石,伊利石、方解石、石英石所组成。我们同时也对经过水解聚马来酸酐(HPMA)处理后的盐碱土壤中水溶性胶体以及邻近的农业土壤中水溶性胶体进行了测定和比较。测定结果揭示了盐碱环境有利于产生大量不同粒径的胶体而经过水解聚马来酸酐(HPMA)处理的盐碱土壤和农业土壤中则含有较少量的粒径较小的胶体。本研究所得到的结果可加深研究者对盐碱土壤的认识以及水解聚马来酸酐(HPMA)治理盐碱土壤的基本原理。

木质素磺酸盐接枝共聚物的合成及应用

以亚硫酸盐法造纸废液为主要原料 ,进行缩合反应 ,在一定条件下通过接枝两烯类单体合成出木质素磺酸盐接枝共聚物 ,采用IR对其接枝物进行分析。在此基础上 ,通过进行金属离子络合反应及磺化反应等一系列改性反应 ,对接枝共聚物进行改性合成出油田用钻井液处理剂MGBM - 1。试验结果表明 ,MGBM - 1具有降粘、降滤失双重功效 ,降失水效果和热稳定性好 ,抗盐钙污染能力强等优点 ,性能优于铁铬木质素磺酸盐。