耐盐抗温水溶性聚合物AM-NaAMPS-DEAM的合成及性能研究

以丙烯酰胺（AM），2－丙烯酰胺－2－甲基丙碳酸钠（NaAMPS），N，N－二乙基丙烯酰胺（DEAM）为单体，通过在水溶液中自由基引发共聚合，合成出了AM－NaAMPS－DEAM三元共聚物。并对该三元共聚物的聚合物工艺条件，及对产物性能的影响进行了研究。初步考察了该共聚物的耐盐抗温性能。结果表明：采用本工艺可以制备出分子量大于1200万，增粘效果明显，耐盐抗温性能显著优于HPAM的三元共聚物。

耐温抗盐疏水缔合聚合物的制备与性能评价

传统的聚合物驱油剂难以满足耐温耐盐和长期老化热稳定性的要求。以N-苯乙基-N-十二烷基甲基丙烯酰胺(PEDMAM)为疏水单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为功能单体,与丙烯酰胺(AM)共聚制备了水溶性疏水缔合聚合物PSA,考察了最优单体(AM、AMPS、PEDMAM)质量比为83∶15∶2时共聚物的综合性能。结果表明,与传统的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,三元共聚物PSA具有良好的增黏性能、耐温耐盐性、抗剪切性、老化稳定性及驱油性能。在85℃和32 g/L矿化度(钙镁质量浓度800 mg/L)条件下,1500 mg/L PSA溶液的黏度为16.3 mPa·s;在85℃无氧条件下老化60 d后的黏度保留率>80%。室内岩心驱替实验表明,0.7 PV1500 mg/L PSA可在水驱基础上提高采收率35.05%,比相近黏度的HPAM(3000 mg/L)高12.35百分点,具有明显的驱油优势。图8表3参19.

抗温耐盐型水溶性高分子在钻完井领域应用的研究进展

抗温耐盐型水溶性高分子材料是实现深井、超深井钻完井施工的关键材料之一。从水溶性高分子结构设计角度出发,着重介绍了所涉及的多种结构设计方式、抗温耐盐机理以及水溶性高分子材料在钻完井领域的应用,同时对钻完井用抗温耐盐型水溶性高分子材料的技术和应用发展趋势进行了展望。

新型延时增黏聚合物的制备及性能评价

创新设计了具有缓释型阳离子基团、缓慢释放后超分子增黏的高黏聚丙烯酰胺分子结构,优化了最佳合成参数,评价了该延时增黏聚合物溶液的耐温耐盐性、延时增黏特性、电位及粒径,并考察了该延时增黏聚合物的驱油效果。研究表明:在温度90℃、矿化度32864 mg/L的情况下,质量浓度为1500 mg/L的延时增黏聚合物溶液的黏度可达15.4 mPa·s,展现了很好的耐温抗盐性能;随着老化时间的延长,常规聚合物溶液的黏度不断下降,而延时聚合物溶液的黏度不降反升,老化90 d的黏度为常规聚合物溶液的2~4倍,黏度保留率达107.7%,展现了良好的增黏特性和高黏度稳定性;延时增黏聚合物溶液的Zeta电位随放置时间的延长逐渐由负向正偏移,粒径增大,验证了延时增黏聚合物的延时增黏机理。室内物理模拟实验结果表明,在水驱(采收率41.2%)基础上注入0.3 PV的2000 mg/L的延时增黏聚合物溶液可提高采收率达27.7%,矿场实践亦取得良好增油降水效果。该成果为降低聚合物用量,进一步提高高温高盐水驱油藏采收率提供了新的技术支撑。图9表2参11。

丙烯酰胺-丙烯酸十八脂胶束聚合及其共聚物水溶液粘度与温度、矿化度、剪切速率的关系

以丙烯酸 (AA)、十八醇、氯化亚砜为原料制得的丙烯酸十八酯 (OA) ,再由它与丙烯酰胺(AM)在水溶液中通过胶束聚合制得二元共聚物。并对该二元共聚物的聚合工艺条件 ,及对产物性能的影响进行研究。初步考察了该聚合物的耐盐抗温性能。结果表明 :采用本工艺制备出的二元共聚物增粘效果明显、耐盐抗温性能优异 ,而且该共聚物在升高和降低剪切速率时具有可逆的流变学性质。

AM/AA/DMDAAC/OAM疏水缔合的两性共聚物的合成及性能研究

以十八醇为原料,制备长链疏水单体N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)。以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)为单体,通过胶束聚合法合成了水溶性疏水缔合两性四元共聚物。利用FT-IR、1HNMR、DTA-TG对聚合物的结构和热稳定性进行分析,考察了疏水基团摩尔分数、聚合物浓度对聚合物溶液表观粘度、储能模量、耗能模量等流变性能的影响,并对四元共聚物溶液的性能进行评价。结果表明,疏水两性共聚物具有很好的耐温、抗盐、耐剪切等优异性能。

TS-65型耐温抗盐聚合物的合成和现场试验

针对大港油田地质条件合成的TS-65型新型耐温抗盐聚合物,其由丙烯酰胺、具有支链构型的含-SO3基团的强极性单体和N-C12丙烯酰胺组成。采用低温下由无机氧化-还原引发体系和有机的偶氮类引发剂构成的复合引发体系,辅以非离子表面活性剂以及链转移剂的作用,使TS-65型聚合物的分子量大于106并具有良好的水溶性。试验研究表明,TS-65型聚合物较适应大港油田第一作业区的污水,聚合物具有良好的水溶性及增粘性。大港油田港东一区8-25-2井组TS-65型聚合物污水配制的现场试验取得了良好的增油降水效果,平均含水降低9.7％,增油达4174吨。

钻完井领域中抗温耐盐型水溶性高分子的应用研究

抗温耐盐型水溶性高分子材料在深井以及超深井的钻完井施工中具有广泛的应用.本文对抗温耐盐型水溶性高分子材料的结构设计思路与实际应用以及发展前景进行探讨.

高效水溶性稠油降黏剂的优选及性能评价

为了满足辽河油田稠油开采过程中对高效降黏剂的需求,以黏度和降黏率为主要评价指标,通过考察5种水溶性降黏剂[AR-815(S-1,阴离子型)、POI/PL-1(S-2,阴离子/非离子型)、DHF(S-3,阴离子型)、AE-169(S-4,非离子型)、RO-1(S-5,非离子型)]对辽河稠油的降黏效果及其耐温抗盐性优选了水溶性降黏剂,并将优选的降黏剂与表面活性剂复配筛选了最优稠油降黏剂,并进行了微观驱油实验。研究结果表明,在80℃、油水体积比70∶30的情况下,S-1数S-5水溶性降黏剂对原油的最佳降黏质量分数分别为0.5%,0.25%,0.75%,0.5%,和0.3%,降黏率为98.63%数99.72%;在最佳降黏质量分数下,降黏剂S-4和S-5具有良好的耐温性和耐盐性,降黏率基本不受温度和矿化度的影响。0.5%AOS(α-烯烃磺酸盐)+0.3%S-5复配体系对稠油的降黏率最高,降黏率为99.64%,且该复配体系的耐温性和耐盐性好,在200℃、15000 mg/L条件下恒温放置3 d后对稠油的降黏率保持不变。微观驱替实验结果表明,0.5%AOS+0.3%S-5复配体系段塞驱替后,剩余油明显减少,提高采收率效果显著。

速溶耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备与性能研究

聚丙烯酰胺(简称PAM)是一种线性高分子聚合物,其水溶液的黏度较高,因此被用来降低水相渗透率,调整水油流度比,改善油层的非均质性和油水层面的特性,扩大波及体积,从而提高采收率。但由于常规聚丙烯酰胺耐温抗盐性差,溶解较慢,使其在海上油田的应用受到限制。本文通过优化引发体系,引入合适的功能单体,成功制备出适应于海上油田的速溶耐温抗盐聚丙烯酰胺,摸索出较优的实验条件,并成功地进行了工业化生产。

磺甲基化聚丙烯酰胺合成及在卤水管道的应用

针对聚丙烯酰胺耐温耐盐性能差,在高温卤水管道中减阻性能大幅降低的特点,以聚丙烯酰胺为主要原料,对其进行磺甲基化,引进耐温耐盐的磺甲基。以改性产物在卤水中的减阻率为考核指标,通过正交试验对合成条件进行了优化,得到了最佳合成条件。结果表明,将合成的SPAM按20 mg/kg的比例加入到温度20℃、氯化钠含量150 g/L的模拟卤水中,在Re为32 000的条件下,卤水管道的减阻率为40%,80℃时减阻率为27%,减阻效果明显好于聚丙烯酰胺。

水溶性疏水缔合聚合物链刚性对其性能的影响

在C18DMAAC和AM两种单体的基础上引入含有芳香基团的单体苯乙烯,得到AM/C18DMAAC/Styrene三元共聚物,主要来考察链刚性的增加对聚合物的溶解性、耐温抗盐性、抗剪切性以及临界缔合浓度的影响。研究表明随着链刚性的增加聚合物的溶解性能略有下降,而耐温抗盐性能以及抗剪切性明显增加,同时链刚性增加可以使疏水缔合聚合物的临界缔合浓度降低,并且链刚性越大二临界缔合行为越明显。说明链刚性的增加对疏水缔合聚合物性能改善作用显著。

基于不同水溶性聚合物制备的绒囊流体的性能特征

为揭示采用不同水溶性聚合物制备的绒囊流体性能特征,制备出具有优良耐酸性的高性能绒囊工作液。分别采用羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基淀粉(HES)、羧甲基淀粉(CMS)与非离子型表面活性剂制备了一系列绒囊流体,并研究所得绒囊流体的流变性能,考察了氯化钠、盐酸和温度对绒囊流体性能的影响。通过六速旋转黏度计测定绒囊流体流变性能可知,采用不同水溶性聚合物制备的绒囊流体的几种性能有明显差异。不同水溶性聚合物制备的绒囊流体表观黏度大小顺序为HEC>CMC>CMS>HES,剪切稀释能力大小顺序为HES>CMS>HEC>CMC;不同水溶性聚合物制备的绒囊流体抗盐性能顺序为HEC>HES>CMS>CMC;不同绒囊流体相应耐酸性顺序为HEC>HES>CMC>CMS;采用旋转流变仪测定绒囊流体的黏度与温度的变化关系可知,不同绒囊流体的黏度与温度之间呈现各自特有的变化关系,绒囊流体耐温性能顺序为HEC>HES>CMS>CMC;对比来看,采用HEC可制备出具有优良耐温耐酸抗盐性能的绒囊流体。

复合水溶性耐高温腐蚀涂料的制备和研究

汽车制动保护罩或排气系统在特定应用下会出现350℃以上的高温状态,为规避相关区域涂层分解出现鼓包风险,探究以硅酸盐-苯丙乳液-玻璃粉-纳米氧化钛为主要体系,辅以颜料、硅溶胶和商业助剂,调制了一种复合水溶性国产涂料,其简易施工可以得到外观规整的涂层,具备良好的耐高温、耐腐蚀性能,进行组织形貌和热重分析,该涂层可以保持良好的热稳定性,能应用在特定零件表面以降低零件采购成本,并提高整车零件国产化率。

一种水溶性双基稠油降黏剂的制备及应用

针对大港南部油田高温高矿化度、高含蜡、中低渗稠油油藏的开采需要,选择亲油单体乙烯基吡嗪、马来酸十三酯和亲水单体AMPS,与丙烯酰胺进行反相乳液聚合反应,制备了一种水溶性双基稠油降黏剂乳液。研究了不同合成条件对疏水单体酯化率的影响,通过考察疏水单体加量、各单体质量比、乳化剂质量比、引发剂加量对合成降黏剂降黏、乳化效果的影响,确定了的降黏剂优化合成条件。研究了按优化合成条件所合成降黏剂的耐温性能、抗盐性能、剥离稠油效果及对大港油田几类黏度偏高的稠油的降黏效果,并报道了合成降黏剂在大港南部油田应用3井次的矿场实验效果。降黏剂的优化合成条件为:马来酸十三酯加量为0.6%,AM、AMPS、乙烯基吡嗪、马来酸十三酯质量比为7∶1∶3∶2,吐温80、斯盘60质量比为1.5∶1,引发剂加量为400 mg/L,氧化剂、还原剂与偶氮引发剂质量比为1∶0.5∶0.8。该降黏剂耐温达180℃,耐盐达50 000 mg/L,22 h可实现稠油完全剥离。用不同区块采出水配制质量分数为1%的降黏剂溶液,按油水比7∶3与稠油混合后,稠油的降黏率均可达95%以上。该产品在大港南部油田某区块开展了3井次降黏试验,针对现场需求采取化学吞吐和井筒护理的形式开展措施作业,措施后取得一定增油和降低载荷的效果。

一种耐高温海水基速溶压裂液体系研究

研发出一种速溶、可用海水直接配液,耐温达135℃的压裂液体系。文章研究发现该稠化剂溶解5 min时黏度释放率即可达90%以上,经检测该体系冻胶的剪切稳定性、耐温性、滤失性、破胶性等系列性能均满足行业标准要求。文章还研究了该体系在大流量条件下连续配液能力,考察了体系对连续配液设备的适应性。

适用于超稠油油藏的水溶性降黏剂优选及性能评价

为降低超稠油的黏度,提高超稠油油藏的开采效率,通过室内不同类型水溶性降黏剂的效果评价实验,优选出了一种适用于超稠油油藏的复配水溶性降黏剂体系,具体配方为0.2%阴-非离子型水溶性降黏剂MR-2+0.35%非离子型水溶性降黏剂MR-4,并评价了其耐温性能和抗盐性能。结果表明:该复配降黏剂体系具有良好的耐温性能,降黏剂体系经过160℃老化24 h后,对目标区块超稠油的降黏率仍可以达到99.5%;此外,该复配降黏剂体系还具有良好的抗盐性能,单独使用10%氯化钠盐水、0.3%氯化钙盐水或者0.2%氯化镁盐水配制降黏剂溶液时,都能使目标区块超稠油的降黏率达到99.5%以上,说明该复配降黏剂体系能够满足高温、高矿化度环境下超稠油油藏降黏开发的需求。

耐温抗盐速溶型驱油用聚丙烯酰胺的制备及性能研究

为进一步改善驱油用聚丙烯酰胺的耐温抗盐性能,提高溶解速度,以丙烯酰胺粉末为单体,以有机硅过氧化物为偶联剂,以过硫酸钾和亚硫酸钠的混合溶液为复合引发体系共聚制得耐温抗盐速溶型驱油用聚丙烯酰胺,可应用于地层温度≥80℃,矿化度≥20000 mg/L,钙镁含量≥500 mg/L的环境中,溶解时间≤5 min,表现出良好的耐温抗盐性和溶解性能。与表面活性剂有良好的配伍性,深化了驱油剂加合增效,用于二元复合驱所用的驱油剂中。

SET-LRP法制备星型疏水缔合水溶性聚合物

采用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)以及N-叔丁基丙烯酰胺(NtBA)为共聚单体,以Cu^0粉/三(2-二甲氨基乙基)胺(Me_6-TREN)为催化体系,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,利用单电子转移自由基聚合(SET-LRP)方法合成星型疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NtBA/NaAMPS)。采用控制变量法分别考察了引发温度、疏水单体含量、AMPS含量、引发剂用量、催化剂铜、单体浓度等因素对聚合物相对分子质量的影响,确定了最佳聚合条件并考察了聚合物的耐温抗盐性能。结果表明,当单体浓度为35%,引发温度为25℃,AM、AMPS、NtBA分别占单体总量的93.6%、5%、1.4%(摩尔比),引发剂质量分数为0.4942%,催化剂铜的质量分数为0.0848%,钝化剂的质量分数为0.1192%时,所得星型疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NtBA/NaAMPS)的相对分子质量出现最高值为267万,同时具有一定的耐温抗盐性,其溶液性能与线型化的P(AM/NtBA/NaAMPS)相似,且在相同浓度下CaCl_2对聚合物表观粘度的影响比NaCl大。