现代化工分离技术讲座

第七章　分子烙印技术(上接 2 0 0 3年第 2期 )1　概　述分子烙印分离技术 (Molecularimprintingsepa rationtechnique ,MIST)是用分子烙印聚合物进行分离的技术。近二十年来分子烙印技术发展极其迅速 ,合成了许多具有分子记忆功能的分子烙印聚合物 ,它作为一种体型选择聚合物主体分子 ,在手性拆分固定相、高选择性的吸附材料、膜分离、模拟抗体的免疫分析 ,人造酶体系、化学传感器 ,催化剂和组合化学筛分等领域发挥了特殊作用。2　分子烙印分离的基本原理2 .1　分子烙印聚合物的制备分子烙印聚合物的制备一般采用本体聚合法(Bulkpolymer…     

甾烷类化合物分子印迹聚合物功能单体的筛选及MIPs制备

为了制备对甾烷类化合物具有特异性选择能力的分子印迹聚合物(MIPs),利用紫外光谱法对预聚合体系进行筛选，确定功能单体的种类、配比及其作用方式。将3种模板分子(胆固醇、β-谷固醇、去氧胆酸)分别与4种功能单体，即丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酰胺(AM))的相互作用强度进行对比。研究结果发现，功能单体AA均可与3种模板分子发生较强的相互作用并形成稳定的预聚合体系，从而优选出AA为MIPs的功能单体。另外，通过不同比例AA紫外光谱吸光度变化和差示紫外光谱分析，显示3种模板分子与功能单体AA的最佳浓度比均为1∶4,且形成的稳定配合物构型分别为胆固醇-1AA、β-谷固醇-1AA及去氧胆酸-3AA。同时，以EDGMA为交联剂、AIBN为引发剂，采用沉淀聚合法成功合成了MIPs,傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析结果显示MIPs制备良好。因此，此方法可用于对甾烷类化合物具有特异性选择能力的MIPs功能单体的筛选及其制备，并为深层—超深层烃源岩油源对比研究提供技术支持。     

分子模拟技术在油田用丙烯酰胺聚合物中的应用进展

丙烯酰胺聚合物在石油生产中有着广泛的应用,从微观层次对丙烯酰胺聚合物溶液性质及应用过程中的作用机理进行研究具有重要意义。近年来计算机分子模拟技术不断发展,该技术具有较高的灵活性,弥补了宏观实验和理论之间的空白,被越来越多地应用于聚合物体系分子行为的研究。综述了计算机分子模拟技术在油田用丙烯酰胺聚合物中的应用研究进展,对主要的分子模拟技术和应用类型进行了阐述,揭示了该技术在石油化工领域的助益作用。     

pH敏感性葡萄糖印迹水凝胶的制备

以甲基丙烯酸羟乙酯、α-甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用溶液聚合法合成了具有pH响应性的水凝胶(即非印迹水凝胶,简称NIP),考察了NIP的溶胀性;并通过引入葡萄糖模板分子,制备了葡萄糖印迹水凝胶(简称MIP)。研究结果表明,功能单体及交联剂的用量对NIP的溶胀度有不同程度的影响,在溶液pH=6~7时NIP的溶胀度接近最大值,且具有明显的pH响应可逆性。MIP对葡萄糖具有较好的识别性,以α-甲基丙烯酸为功能单体制备的MIP印迹因子可达到1.73;MIP的pH响应性与NIP一致,但MIP的溶胀度小于NIP。     

聚合物纳米复合材料研究进展（Ⅰ）

聚合物纳米复合材料是近10年迅速发展起来的新交叉科学。由于聚合物纳米复合材料具有常规聚合物复合材料所没有的结构、形态以及较常规聚合物复合材料更优异的物理力学性能、耐热性和气体液体阻隔性能等,因而显示出更重要的科学意义和应用前景。综述了塑料和橡胶基纳米复合材料的各种制备方法和原理、结构、性能及应用,并对制备过程进行了热力学和动力学分析,讨论了层状硅酸盐的表面修饰,提出了插层剂的选择原则,评价了和各种合成技术的优劣和工业价值,提出了聚合物纳米复合材料的发展趋势。     

苯磺酸氨氯地平印迹聚合物的合成、性能及应用

以苯磺酸氨氯地平为模板分子、丙烯酸为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,利用本体聚合法合成了苯磺酸氨氯地平印迹聚合物(MIPs)。利用FTIR、SEM、静态吸附等方法分析了MIPs的结构及吸附性能,并将其作为分散剂应用于血浆中苯磺酸氨氯地平的富集分离。实验结果表明,由于MIPs具有与苯磺酸氨氯地平分子相匹配的孔穴,增加了它对苯磺酸氨氯地平的吸附性和选择性。MIPs表面存在2种类型的亲和位点,对苯磺酸氨氯地平的最大表观吸附量分别为309.49 mg/g和71.39 mg/g。MIPs可对血浆中的苯磺酸氨氯地平进行有效地富集分离,加标回收率95.4%,血浆中的杂质不会干扰目标化合物的测定,且溶剂用量少,操作简单易行。     

高分子化合物的聚合新技术：近代高分子材料科学与工程系列讲座之二

介绍了大分子单体技术及其聚合、基团转移聚合和模板聚合等几大典型的高分子化合物聚合新技术的原理、特点和应用，论述了聚合新技术在按指定功能、结构、形态、分子量及其分布进行聚合物制备这一高分子分子设计新技术方面的地位及贡献。     

Cr3+、碱和表面活性剂对聚合物分子构型及渗流特性影响

用动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)和岩心驱替等实验方法,研究了Cr³⁺、碱和表面活性剂对聚合物(HPAM)分子线团直径、结构形态和渗流特性的影响.结果表明,Cr³⁺、碱和表面活性剂可以改变聚合物分子线团直径,进而影响聚合物分子结构形态和渗流特性.通过改变Cr³⁺浓度和电解质浓度等实验条件,可以使聚合物分子形成具有不同分子构型的Cr³⁺聚合物凝胶.在高电解质浓度和低Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在同一分子内不同支链间,具有"分子内"交联特征.在低电解质浓度和高Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在不同分子链间,具有"分子间"交联特征.与相同浓度聚合物溶液相比较,"分子内"聚合物凝胶的表观黏度几乎保持不变,但阻力系数和残余阻力系数却要大得多,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性.与"分子间"聚合物凝胶相比较,"分子内"聚合物凝胶的分子线团直径较小,但它仍略高于相同浓度聚合物分子线团直径.碱使聚合物分子扩散层厚度减小,分子链卷曲收缩和变粗,分子线团尺寸减小,形成以支状为主、网状为辅的结构形态.表面活性剂使聚合物分子线团稍有减小,结构形态无明显变化.     

水基压裂液用HPG/PAM分子复合型稠化剂的研究

采用粘度法研究了羟丙基瓜尔胶（HPG）与聚丙烯酰胺（PAM）分子链间的相互作用和HPG／PAM分子复合型稠化剂的增粘能力及耐老化性和破胶性。结果表明：HPG与PAM分子链间的相互作用可提高聚合物混合体系的粘度,且HPG／PAM复合体系具有适中的耐老化性和破胶性。分子复合技术为制备综合性能好,性能价格比高的水基压裂液用稠化剂提供了新途径。     

大庆萨中油田宽分子聚合物驱油效果研究

在室内对宽分子聚合物驱油效果研究的基础上,通过对宽分子聚合物矿场应用以来的驱油效果研究,初步总结了宽分子聚合物驱的见效特点、油层动用特点及宽分子配比优选方法等,并对驱油效果作了初步评价。通过宽分子组成配比优化,不断跟踪调整,区块取得了含水下降幅度大、增油倍数高,相同聚用量下阶段提高采收率、阶段采出程度、吨聚增油高的好效果。     

分子采油的概念、方法及展望

分子层面的认识与控制已成为现代科学技术发展的一种必然趋势，但在油气田开发领域还未引起足够重视。基于分子模拟取得的一些成果和认识，首次提出了分子采油(分子采气)的概念，并对其内涵、现状和发展趋势进行了分析。国内外其他学者在表面活性剂驱油、聚合物驱油及CO₂-EOR等方面也取得了一些相关研究成果，在一定程度上丰富了分子采油的内涵。依靠以分子动力学和量子化学计算为代表的分子模拟技术，结合以色谱、光谱、质谱与核磁共振等为代表的现代实验技术，从分子层面深化认识稠油致黏机制和降黏机理，阐明油气分子在岩石表面的吸附、解吸附及滑移特征，提出了基于分子采油的新机理，设计了更具针对性的降黏剂、驱油剂、调堵剂及其他助剂材料分子结构。预计以分子模拟方法为基础的分子采油技术将在化学驱油机理、热采机理、CO₂驱机理、低矿化度水驱机理、页岩油气开采机理及天然气水合物开采机理等方面带来革命性的进步，为油气高效开采方法提供理论支撑。     

大庆油田聚合物驱分注工艺现状

根据大庆油田不同开发阶段的需要,形成了3种成熟配套的聚合物驱分注工艺技术。同心分注技术,其井下管柱采用单管同心分注形式,通过同心配注器对分层注入压力的调节,控制各个层段的注入量。偏心分注工艺,其井下管柱采用单管偏心分注形式,通过偏心配注器形成足够的节流压差,调节注入压力,控制限制层注入量。分层分质注入工艺,其井下管柱采用单管偏心形式,通过分子量调节器或压力调节器,控制注入层段的分子量或注入量。同时,详细阐述了这3种分注工艺技术的工艺原理、技术参数、应用规模以及效果等。依据油田实际的注聚阶段,提出了合理的分注时机与原则,并制定了不同的测试周期。此外,针对不同的油层类型,指出了选择分注技术的原则。最后,根据大庆油田的实际情况,对聚合物驱分注工艺技术未来发展方向与攻关思路进行了探讨,认为小卡距聚合物分注技术与聚合物驱分注井高效测调技术应是重点攻关方向。     

计算机技术在高聚物研究中的应用

介绍了计算机信息系统计算机辅助系统、计算机控制系统在高聚物研究中的应用概况,详述了计算机仿真技术在此领域中的应用及其研究进展。     

分子模拟技术在聚合物驱油中的应用研究进展

聚合物驱油已成为老油田必要的提高采收率方法之一,但是其聚合物在地下驱油的流动机理难以明确.区别于传统实验,分子模拟技术从微观角度上在计算机上进行建模仿真-计算机实验,不仅弥补宏观实验和理论之间的空白,还具有研发周期短、低成本和低风险的优点.该研究方法具有较高灵活度,可满足复杂地层的极端条件,抵消实验和理论上的过度简化,...     

分子磁体配位聚合物的研究进展

从过渡金属和稀土金属配合物方面综述了分子磁体配位聚合物近年来的研究情况,指出功能性金属配位聚合物磁性分子材料是未来发展的方向。     

胜坨油田高温高盐油藏超高分子疏水缔合聚合物注入试验

针对高温高盐油藏增加可采储量的需要,开展了超高分子疏水缔合聚合物驱油技术研究,通过矿场单井注入试验,考察了超高分子疏水缔合聚合物的增黏能力、污水适应性,评价了超高分子疏水缔合聚合物在高温高盐油藏中的注入性能及应用效果。单井试注矿场动态反应良好,注入压力上升了4.0MPa,增加了流动阻力系数,注水井吸水剖面得到改善,对应油井见到初步的降水增油效果,表明超高分子疏水缔合聚合物驱是适用于高温高盐油藏的一种提高采收率的新技术。     

深水油气科技发展现状与趋势

作为全球未来油气资源的主要接替区,海洋深水区已成为很多国家的战略要地。相比于陆地和浅水区而言,科学技术在深水油气勘探开发中的作用更加突出。通过对深水油气地质特征、勘探技术（地震技术和非地震技术）和开采技术（立管技术、开发井钻井技术及完井采油技术）发展现状的系统调研和深入分析,结合主要国际石油公司的发展规划、近年召开的国际著名油气会议和油田技术服务公司取得的试验成果,总结归纳出深水油气科技四大发展趋势,同时对我国在该领域的发展提出了几点建议。     

"十五"期间大庆油田三次采油技术的进步与下步攻关方向

对大庆油田一类油层聚驱方案优化设计技术、聚驱综合调整技术、聚驱采油工艺技术、聚驱测试工艺技术以及聚驱地面工艺技术等成熟技术进行了系统总结;提出了二类油层聚驱开发的策略及总体柜架,并对现场聚驱动态进行了分析;深化了三元复合驱驱油机理的认识,三元复合驱油用国产表活剂研制取得突破,实现了工业化生产,先导性矿场试验取得了显著效果,为进一步开展工业性试验奠定了良好基础。分析了“十五”期间大庆油田三次采油技术存在的主要问题,指出了今后三次采油的攻关方向。     

油气国家科技重大专项项目管理体会

"大型油气田及煤层气开发"是国家中长期科学和技术发展规划纲要确定的16个科技重大专项之一,设立这一重大专项是实施我国油气战略的重大举措。作者根据参加油气国家科技重大专项项目的经历,详细介绍了油气国家科技重大专项的基本情况以及项目(课题)的可行性研究报告和任务合同书编制、经费预算编制与执行、研究成果证明材料、技术验收报告和财务验收报告的编写等有关工作的体会。对工作内容的规范化提出了建议,如填报可行性研究报告和任务合同书时,同一个单位的研究任务应合并在一起;经费编制不能超出间接费用,单位自筹资金可由责任单位和联合单位按照自身要求统筹安排;研究成果证明材料必须标注国家科技重大专项资助,时间必须在项目(课题)的起止年限之内等。供实施具体项目(课题)的科研人员和管理人员参考,以更好完成所担负的油气国家科技重大专项的研究任务。     

交联聚合物驱油技术研究及应用

交联聚合物驱油技术是聚合物驱油技术的发展和改善，与单纯聚合物相比，该体系具有抗剪切、耐温耐盐、在多孔介质中阻力系数大等特点，能较大程度改善油藏非均质程度，提高原油采收率。以其作为驱油体系具有创新性，可更好地适应高含水期油藏特性，是一种集调剖和驱替于一体的新型驱油技术。文中对交联聚合物的交联机理进行了探讨，给出了室内评价结果，分析了该技术在孤岛油田渤19块的应用效果，现场应用表明，该技术增油降水效果显著，是比较理想的提高EOR的新方法。