超高矿化度AM/AMPS共聚物压裂液与交联过程流变学

对不同矿化度、不同盐溶液中AM/AMPS压裂液流变性能及其在超高矿化度时的交联凝胶状态与流变学性质以及交联过程进行了研究。结果表明,AM/AMPS压裂液KCl与CaCl_(2)溶液中黏度与弹性模量下降,且CaCl_(2)的影响更显著;而超高矿化度镁盐溶液对压裂液黏度与黏弹性有增强作用。在超高矿化度的不同盐溶液中,AM/AMPS均可以与有机锆交联剂形成能完全挑挂凝胶,应变扫描结果证明,交联后压裂液表现出典型的凝胶特征。AM/AMPS压裂液在高矿化度盐溶液以及水溶液中的30℃恒温小振幅振荡交联过程可用四参数交联流变动力学方程描述,金属盐离子可以提高凝胶强度,且二价盐的提高更为显著。AM/AMPS压裂液升温小振幅振荡交联过程存在缓速交联与快速交联两个阶段,适当升温有利于交联反应。AM/AMPS压裂液在自来水与一价盐溶液中升温大振幅振荡交联过程与升温小振幅振荡交联过程相似;在二价盐溶液中交联过程受剪切影响较大,适当提高剪切,有利于AM/AMPS压裂液在盐溶液中交联。研究获得了超高矿化度AM/AMPS压裂液新体系,有望为AM/AMPS压裂液工程应用提供指导。

AM/AMPS二元吸水树脂的合成与性能研究

以N ,N 亚甲基丙烯酰胺为交联剂、过硫酸钾为引发剂 ,采用溶液聚合制备了AM/AMPS高吸水性树脂 ,并用正交实验及单因素考察法对最佳反应条件进行了研究。得到最佳条件 :w(交联剂 ) =0 0 1 %、w(单体 ) =2 0 %、中和度为 65 %、n(AMPS)∶n(AM ) =1∶1、w (引发剂 ) =0 0 2 %、反应温度 50～ 80℃、反应时间 7h ,在此条件下合成的共聚物于室温下吸蒸馏水最大达2 2 1 5倍 ,吸w(NaCl) =0 9%水溶液最大为 1 1 9倍。

AM/AMPS/AA三元共聚物压裂液稠化剂的合成

以丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,采用水溶液聚合法制备出了AM/AMPS/AA三元共聚物。优化出3种单体共聚的最佳条件为:单体AA加量为单体AM的8%～12%;单体AMPS的加量为15%～20%;引发剂用量在0.20%～0.25%之间;反应温度为30℃;反应时间为4h以上。通过实验研究,将由三元共聚得到的产品提纯后配成质量浓度为0.05%的水溶液,其表观黏度可达40.5mPa·s;用硫酸铝交联,所得冻胶液黏度可达240mPa·s,用过硫酸铵破胶,黏度可降低到5mPa·s以下,几乎无残渣,减小了对地层的伤害。

AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物的合成及作为钻井液处理剂的性能

用水溶液引发聚合的方法 ,由丙烯酰胺、2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸、甲基丙烯酸、2 羟基 3 甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵合成了AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物 (粉剂 ) ,简介了合成方法 ,未说明单体投料比和共聚物结构参数。在淡水、4 %盐水、饱和盐水、钙镁钠复合盐水及含钙的 10 %盐水基浆中初步考察了共聚物作为泥浆处理剂的性能。该共聚物在各种基浆中均有较强的降滤失、提粘切、抗盐能力。加入 1.5 %共聚物可将含CaCl2高达 2 5 %的饱和盐水泥浆的滤失量控制在较低值 (18mL) ,抗钙能力远优于丙烯酸类聚合物处理剂MAN 10 1和SL 1。 1.5 %和 2 .0 %共聚物处理的各种泥浆在 15 0℃滚动 16h后滤失量仍较低。 12 0℃页岩滚动回收测试结果表明共聚物的抑制性好于阴离子型AMPS共聚物。中原油田某深井在用混油聚合物泥浆分别用等体积的饱和盐水和钙镁钠复合盐水稀释后加入 0 .3%或 0 .5 %共聚物 ,滤失量和抗温性获得大幅度改善 。

AM/AMPS/第三单体三元共聚物耐温抗盐驱油体系的合成与性能

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为基本单体,再引入具有不同结构或基团的第三单体:N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM),N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)和十二烷基苯磺酸钠(DBS),通过水溶液聚合法合成了3种耐温抗盐三元共聚物(AM/AMPS/第三单体),对比研究3种三元共聚物及AM/AMPS二元共聚物的耐温抗盐性能,并考查了第三单体加量对三元共聚物耐温性能的影响。结果表明,AM/AMPS/第三单体三元共聚物相比AM/AMPS二元共聚物耐温抗盐性能有了较大提高。4种共聚物中AM/AMPS/DMAM相比其他共聚物耐温效果最好,其固含量为0.3%的水溶液,在90℃环境下60d后粘度还能保持在58.8mPa.s,且高于初始粘度27mPa.s。AM/AMPS/DBS抗盐性能要优于其他共聚物,其固含量为0.3%的盐水溶液在90℃,20000mg/L矿化度下,粘度仍能保持在10mPa.s左右。DMAM、NVP和DBS含量分别为8%、1.0%与0.7%时3种三元共聚物的耐温性最好。

疏水缔合AM/C_(10)AM/AMPS三元共聚物的合成与盐水溶液粘度性能

采用胶束氧化还原聚合方法合成了AM/C10AM/AMPS三元疏水缔合共聚物。简介了合成过程,给出了主要的合成参数。保持其他合成条件不变,分别改变疏水单体N 癸基丙烯酰胺C10AM和阴离子单体2 丙烯胺基 2 甲基丙磺酸AMPS在单体总量中的摩尔百分数(0～1.5%和15%～40%),得到了16个共聚物,在45℃、3.67和7.34s-1下测定了用矿化度4000mg/L的模拟大庆盐水配制的1000mg/L共聚物溶液的粘度,讨论了引起粘度变化的原因。有7个样品的粘度能满足大庆油田聚合物驱油的要求(7.34s-1下的粘度大于40mPa·s),其中由1.2%C10AM、35%AMPS及AM合成的共聚物样品粘度最高(61.5mPa·s)。对共聚温度等合成条件的影响作了一般性的讨论。表1参6。

AM/AMPS二元聚合物的合成及絮凝性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体,制备了一种水溶性的AM/AMPS共聚物,对合成条件进行了分析,探讨了单体比例、引发剂、温度等因素对聚合物絮凝特性的影响,确立其最佳合成条件。研究发现合成反应温度45℃,反应时间7h,AMPS与AM质量比3∶7,引发剂过硫酸铵质量分数0.02%,溶液pH值6～8,该共聚物对污水的絮凝效果理想,显示出良好的耐盐抗温能力。

用改进的显色法定量测定水溶液中AM/AMPS共聚物

中原卫城油田卫 18北块聚合物驱先导性试验中使用自产的AM/AMPS共聚物。对于该共聚物的定量测定 ,美国石油学会推荐用于聚合物HPAM的漂白法不适用 ,而显色法 (淀粉 碘化镉法 )经改进后在室内实验研究和矿场监测中均可用于该共聚物的分析。对原显色法的改进包括 :用溴化钾 溴酸钾溶液代替有毒的溴水 ;不再使用碘化镉和硫酸铝 ;提高试液的缓冲性能。给出了各种标准溶液的浓度及每次测定中的用量 (每次测定取含共聚物的水样 2 0～ 5 0mL ,视其中共聚物浓度而定 )。以中试生产的共聚物为标样 ,建立了共聚物质量浓度 溶液吸光度标准曲线 ,在浓度 12 0～ 2 6 0mg/L范围内标准曲线呈线性 ,R2 =0 .970 3。用改进的显色法测定了共聚物在去油储层砂上的静态吸附量 ,与HPLC法结合 ,确定了共聚物驱区块 7口采油井的初始见聚时间 。

AM/AMPS/DMAM三元共聚物的合成及性能研究

为提高驱油用聚合物的耐温抗盐性,采用N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)通过氧化还原引发剂体系聚合方法合成了AM/AMPS/DMAM三元共聚物,用正交实验法确定了最佳合成方案为:温度40℃,pH值为11,引发剂浓度为0.18%,单体浓度为13%,DMAM加量为2%。对共聚物的耐盐性及热稳定性进行测试,在标准盐水中共聚物为2500 mg/L,温度为30℃时,粘度可达到35.3 mPa.s;温度为90℃时,粘度为9.70 mPa.s。结果表明,AM/AMPS/DMAM三元共聚物具有较好的抗盐性能和增粘性能,但抗温效果并不明显,有待进一步改进。

AA/AM/AMPS的超浓反相乳液合成降滤失水剂的稳定性研究

采用超浓反相乳液聚合法对AA/AM/AMPS三元共聚合,合成稳定性较好的油田钻井用降滤失水剂。研究了乳化剂种类和用量、水相体积分数、温度、搅拌速率等因素对超浓反相乳液聚合的影响。结果表明,当乳化剂为油相质量分数的12%(w),复合乳化剂Span-80和Tween-60的比为9∶1(m),水相体积分数为79%,聚合物存放温度为20℃,搅拌速率为1000r/min的条件下,聚合物乳液的稳定性=2%。

阴离子型AM/AMPS共聚物的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体,制备了一种阴离子型AM/AMPS共聚物,确定了最佳合成条件。此共聚物溶液在NaCl、CaCl2存在下的粘度保留率比PAM高,具有较强的抗盐能力,而且耐温性也明显优于PAM。室内初步评价了该共聚物在淡水和盐水钻井液中的性能,结果表明,AM/AMPS共聚物能大幅度降低其滤失量。

AA/AM/AMPS共聚物降滤失水剂的超浓反相乳液聚合及性能研究

选用丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),采用超浓反相乳液聚合法合成油田降滤失水剂。通过红外光谱(FTIR)分析验证三元AA/AM/AMPS共聚物;分别考察了乳化剂用量、水相体积分数、水相pH值对降滤失水剂滤失水性能和稳定性能的影响。

AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物的合成及性能

采用氧化-还原引发体系合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵(AM/AMPS/AA/HMOPTA)共聚物,并对共聚物的泥浆性能进行了初步评价。结果表明,AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物具有较强的降滤失能力、抑制性和抗温抗盐能力。

AM/AMPS/DEDAAC共聚物的合成及性能

采用氧化 -还原引发体系合成了丙烯酰胺 (AM) /2 -丙烯酰胺基 -2 -甲基丙磺酸(AMPS) /2 -乙基 -2 -烯丙基氯化铵 (DEDAAC)共聚物 ,并对共聚物的钻井液性能进行了初步评价。结果表明 ,AM/AMPS/DEDAAC三元共聚物具有较强的降滤失能力、抑制性和抗温抗盐污染能力。

正交实验法在AA/AM/AMPS超浓反相乳液聚合中的应用

采用超浓反相乳液聚合法合成AA/AM/AMPS三元共聚物降滤失水剂。正交实验考察了乳化剂用量、引发剂用量、水相体积分数等反应条件对降滤失水剂稳定性能和滤失水量的影响,直观和方差分析结果表明,乳化剂用量对超浓反相乳液聚合物性能的影响最显著,在乳化剂用量占油相总量的12%,引发剂用量占单体总量的0.2%,水相体积分数78%的最佳反应条件下,合成聚合物降滤失水剂稳定性为2.40,滤失水量为10.30mL。

AM/AMPS共聚物光化学改性

水溶性高分子AM /AMPS系由丙烯酰胺 (AM)和 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸 (AMPS)组成 .本文应用光化学方法对AM/AMPS共聚物进行改性 ,得到活性可聚合产物 .应用这种方法 ,在高分子链上生成的过氧化物含量随UV光照时间有明显变化 ,照射 5— 1 0min过氧化物含量最高 .值得指出 ,较高的过氧化物生成量仅在采用二苯酮作为光敏剂和保持低温的条件下才能得到 .这种活性改性AM/AMPS共聚物 ,可用光聚合或热聚合方法引发不同烯类单体共聚合 ,得到不同用途的接枝

AM/AMPS/AA/阳离子单体共聚物的合成及性能

采用氧化-还原引发体系合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酸/阳离子单体共聚物，并对共聚物的泥浆性能进行了初步评价，结果表明，AM/AMPS/AA/阳离子单体共聚物具有较强的降滤失能力。抑制性和抗温抗盐能力。

DL/AM/AMPS共聚物的合成

用引发聚合方法合成了DL/AM/AMPS三元共聚物。研究结果表明,在单体总浓度为20%～30%,引发剂浓度0.1%,pH值为中性时,在0～8℃反应6h可以得到转化率为95%,特性粘数为22～28dL/g的共聚物。

模板聚合法制备AM/AMPS共聚物及其性能研究

分别采用普通溶液聚合法、模板聚合法制备AM/AMPS二元共聚物P(AM-AMPS),采用K-T法计算了两种聚合方法中的单体竞聚率.结果表明,采用模板聚合法AMPS竞聚率成倍提高.考察了反应条件对模板聚合法制备P(AM-AMPS)共聚物特性黏数、黏度的影响,确定了最佳合成条件为:模板单体单元与AMPS比例为0.7∶1,AMPS摩尔百分比为5%,单体质量分数为25%~30%,溶液pH为7~8.模板聚合法制备共聚物的耐温抗盐性较普通聚合法明显提高.

耐温耐盐P(AM-AMPS-St-AA)共聚物压裂液稠化剂的合成与性能

为获得性能优良的压裂液稠化剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)为单体,采用水溶液聚合法制备出了AM/AMPS/St/AA四元共聚物TKF,优化了聚合反应条件,并采用红外光谱表征了TKF的结构。研究了以稠化剂TKF为主剂的压裂液的成胶性能、耐温抗盐性能、抗剪切性能和破胶性能。结果表明:在如下条件下合成的TKF具有良好的性能:St加量为AM质量的9%,AMPS、AM质量比为3:7,AA加量为AM质量的1.60%,引发剂加量(相对于单体总量)0.24%,反应温度45℃,反应时间4h,p H值8。以稠化剂TKF为主剂的压裂液的成胶性、耐温耐盐性能及抗剪切性能优良。在质量分数3%的溶液中用0.3%六次甲基四胺交联后,所得压裂液冻胶黏度可达211 m Pa·s;耐温能力达150℃左右;在压裂液冻胶中加入10 g/L的CaCl_2后黏度仍为100 m Pa·s;在温度140℃、剪切速率170 s-1下剪切120 min后的黏度保留率仍大于90%。该压裂液用过硫酸铵破胶后的破胶液黏度小于5 m Pa·s,几乎无残渣,对地层伤害较小。