Synthesis and Characterization of the Terpolymer of Itaconic Acid with Acrylamide and 2-Acrylamido-2-methylpropanesulfonic Acid

The terpolymer of itaconic acid, acrylamide and 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid was synthesized through the free-radical polymerization. The IR spectra confirmed that there was no olefinic band, while the TGA results revealed that the terpolymer was of high thermal stability.

衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/次磷酸钠共聚物的合成与阻垢性能

以衣康酸为单体,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及次磷酸钠为原料,水为溶剂,异丙醇为链转移剂,过硫酸铵和偶氮化合物为引发剂,合成了新型的共聚物阻垢剂。研究确定了共聚物合成的最佳条件:引发剂用量为12%,链转移剂用量为10%,聚合反应温度为90℃,聚合反应时间为4 h时。将合成共聚物与市售的阻垢剂进行阻垢性能的对比试验,结果表明合成共聚物的阻垢效果优于市售的阻垢剂,阻垢率高达90%以上。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰胺缓凝剂的黏温特性

应用7400高温高压流变仪，研究了温度和压力对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸／衣康酸／丙烯酰胺（AMPS／IA／AM）缓凝剂溶液表观黏度的影响。结果表明，缓凝剂溶液对温度较敏感，压力一定时，当温度≤120℃时，缓凝剂溶液的表观黏度随温度的增加而减小；温度在120～130℃时，缓凝剂溶液存在温敏现象，表观黏度急剧增大；温度≥130℃时，缓凝剂溶液的表观黏度随温度增加而明显降低。温度一定时，随压力增加，缓凝剂溶液的表观黏度稍有增加。实验表明AMPS／IA／AM缓凝剂的黏温特征对水泥浆的稠度、沉降稳定性和稠化时间等工程性能有重大影响，可能导致水泥浆可泵性急剧变化等问题。

两种2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙磺酸类抗高温钻井液降黏剂的合成与评价

以丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和苯乙烯(St)为单体,分别合成了AMPS/St/AA和AMPS/St/IA两种聚合物降黏剂。用淡水基浆和盐水基浆分别对降黏剂的加剂量与室温和高温老化后降黏性能进行了优化和评价。室内实验表明:在降黏剂加量0.5%的淡水基浆于260℃老化16h后,降黏剂AMPS/St/AA和AMPS/St/IA的降黏率分别达到76.81%和59.54%,降切率达到72.26%和71.53%。与SF260相比,260℃高温下两剂的降黏效果较好,表观黏度、塑性黏度和动切力方面均较好,尤其AMPS/St/AA的降切率达到73.62%,但耐盐性较差;降黏剂St/AMPS/IA受盐污的影响较大。降黏剂AMPS/St/AA和AMPS/St/IA具有较好的耐高温能力、降黏效果,优异的降切效果,一定的抗盐性能。

衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物性能研究

采用静态阻垢法,评价了衣康酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(IA/AMPS)共聚物对碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙的阻垢性能以及温度对IA/AMPS共聚物阻垢性能的影响。结果表明:随着加药量增加,阻垢率升高,最终趋于平稳。加药量为20 mg/L时,IA/AMPS共聚物对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别达到88.28%和96.9%;在加药量为16 mg/L时,该药剂对磷酸钙的阻垢率达到93%。温度升高,IA/AMPS共聚物的阻垢率稍有下降,该药剂具有一定的耐温性。

新型磺酸基聚合物阻垢剂的合成及性能

用水作溶剂,(NH4)2S2O8/NaHSO3氧化还原体系作为引发剂,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、马来酸酐(MA)为单体,与自制的聚乙二醇-衣康酸酯通过溶液聚合制备了一种新型磺酸基聚合物阻垢剂。用红外光谱和热分析方法对聚合物进行了表征和分析。探讨了单体配比、引发剂用量、反应温度对聚合物阻垢性能的影响。结果表明,该共聚物对于碳酸钙盐具有优异的阻垢效果。阻垢剂用量为15 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率可达到95%以上。

高温油井水泥缓凝剂聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/苯乙烯磺酸钠/衣康酸的合成及缓凝效果

根据自由基水溶液聚合原理,合成2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和衣康酸(IA)的三元共聚物缓凝剂(AMPS/SSS/IA),采用红外光谱和核磁共振表征其结构,表明所合成共聚物为目标产物。经正交实验得到AMPS/SSS/IA的最佳合成条件:溶液酸碱度pH=7、引发剂加量为3%、反应时间为5 h、反应温度为60℃、单体AMPS、IA、SSS的质量比为57:24:19。测试了缓凝剂不同加量的水泥石24 h抗压强度,结果表明AMPS/SSS/IA可以有效抑制水泥石24h抗压强度的衰减。高温高压稠化实验表明缓凝剂AMPS/SSS/IA加量为0.7%时,140℃稠化时间可达200min。通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征,讨论了所合成共聚物的缓凝机理,认为缓凝现象的发生,是因为AMPS/SSS/IA与Ca2+生成了复杂的螯合物抑制了Ca(OH)2晶体的形成和生长,以及引起水化硅酸钙(C-S-H)包覆层的增厚。

IA/MA/AMPS三元共聚物阻垢剂的合成研究

以衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液自由基聚合方法合成了一种三元共聚物阻垢剂。经过单因素实验对影响共聚物阻垢性能的因素进行优化后,确立了最佳反应条件。通过静态法对三元共聚物的阻垢性能进行评价,在共聚物加剂量为50 mg/L时,对CaCO3的阻垢率最佳可达91.4%,并用红外光谱和扫描电子显微镜对共聚物的结构和Ca CO3垢样进行了分析。

无磷阻垢剂PIA的合成及性能评价

以过硫酸铵为引发剂,水溶液自由基聚合制备了无磷阻垢剂聚衣康酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(Poly-IA-AMPS,简称PIA)。当聚合温度80℃,nIA∶nAMPS=1∶1,w(过硫酸铵)=7%,聚合时间为2 h时所合成的PIA阻垢效果最好。通过红外分析证明所合成产品为预期目标产物。实验结果表明,PIA加剂量为10mg/L时其阻碳酸钙率最佳可达88.9%,是一种性能优异的阻垢剂。