抗温耐盐型钻井液降粘剂合成与性能评价

木质素磺酸钙、抗温耐盐型单体NS-1、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,硝酸铈铵作为引发剂,用水溶液聚合的方法合成出接枝改性木质素磺酸钙钻井液降粘剂。其最优合成条件为:NS-1∶AA∶AM=3∶2∶2,木质素磺酸钙的用量为单体总量的50%,引发剂的用量占反应单体总质量的0.6%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,单体的浓度为15%。当降粘剂的加量为1.5%,降粘率可达81.83%;在120℃的条件下,降粘率为61%;在Na Cl含量为10%的钻井液中,降粘率为60%;在Ca Cl2为1.5%的钻井液中,降粘率为62.86%。     

抗温耐盐型钻井液降粘剂合成与性能评价

木质素磺酸钙、抗温耐盐型单体NS-1、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,硝酸铈铵作为引发剂,用水溶液聚合的方法合成出接枝改性木质素磺酸钙钻井液降粘剂。其最优合成条件为:NS-1∶AA∶AM=3∶2∶2,木质素磺酸钙的用量为单体总量的50%,引发剂的用量占反应单体总质量的0.6%,反应温度为70℃,反应时间为2 h,单体的浓度为15%。当降粘剂的加量为1.5%,降粘率可达81.83%;在120℃的条件下,降粘率为61%;在Na Cl含量为10%的钻井液中,降粘率为60%;在Ca Cl2为1.5%的钻井液中,降粘率为62.86%。     

一种具有优良抑制性能降滤失剂的合成与评价

采用水溶液聚合的方法,合成一种两性离子三元共聚物,用于钻井泥浆。所用单体分别为丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)。通过单因素变量考察确定反应的最佳条件为:单体质量分数为25%,引发剂〔过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(SS)〕的用量为0.5%(以单体质量计),反应温度60℃,单体n(AM)∶n(DMDAAC)∶n(SSS)=8∶1∶1,反应时间为6 h。对产物进行了红外光谱分析,与设计的一致,并进行了性能评价。结果表明,该产物具有良好的降滤失效果,常温中压下API为7 mL,抑制效果很明显,具有一定推广价值。     

淀粉接枝AM／SSS／DAC降滤失剂的制备与性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合将淀粉、丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧基三甲基溴化铵（DAC）和苯乙烯磺酸钠（SSS）接枝共聚制备了淀粉接枝聚合物降滤失剂,探讨了引发剂用量、苯乙烯磺酸钠用量和温度等对淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的影响,以及DAC含量对淀粉接枝聚合物钻井液性能的影响,采用XRD衍射对淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构进行表征。结果表明所合成的淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的温度敏感性较低,淀粉接枝聚合物钻井液在高浓度盐水基浆（20％NaCl和10％CaCl2）中具有较好的降滤失性和抗盐性,XRD证实了淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构。     

衣康酸多元共聚物阻垢剂的合成及表征

以衣康酸（IA）、苯乙烯磺酸钠（SSS）、马来酸酐（MA）、丙烯酸（AA）为单体,以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,合成了衣康酸-苯乙烯磺酸钠-马来酸酐-丙烯酸聚合物阻垢剂,通过单因素实验考察了单体配比（物质的量比）、引发剂用量、反应时间、反应温度等因素以聚合物阻碳酸钙垢效果的影响,确定了最佳合成条件为：原料配比（物质的量比）为IA：SSS：MA：AA=1：0.25：0.05：4,引发剂占总单体质量的10%,反应时间2h,反应温度85℃时阻碳酸钙垢率可达90.78%。     

SSS—AMPS—AA共聚物阻垢剂的合成

以苯乙烯磺酸钠（SSS）,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酸（AA）为单体,过硫酸铵为引发剂,次亚磷酸钠为链转移剂,在水相中合成了SSS／AMPS／AA共聚物,通过正交实验确立了最佳合成工艺条件。利用静态试验法评价了合成产物阻CaCO3垢性能,探讨Tel发剂的用量、链转移剂用量、反应温度对共聚物阻垢性能的影响。     

两性离子页岩抑制剂NMHC的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)合成了一种两性离子页岩抑制剂NMHC,对反应条件进行了优化并对其性能进行了测试评价。结果表明,最佳反应条件为:摩尔量比AM∶DMDAAC∶SSS=7∶2∶1,p H=6,反应温度45℃,引发剂用量为单体总量0.8%。NMHC能够大幅度提高岩屑回收率、降低粘土膨胀率,具有较强的抑制能力,同时具有较强的抗温和抗盐能力。     

两性离子页岩抑制剂NMHC的合成与评价

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)合成了一种两性离子页岩抑制剂NMHC,对反应条件进行了优化并对其性能进行了测试评价。结果表明,最佳反应条件为:摩尔量比AM∶DMDAAC∶SSS=7∶2∶1,p H=6,反应温度45℃,引发剂用量为单体总量0.8%。NMHC能够大幅度提高岩屑回收率、降低粘土膨胀率,具有较强的抑制能力,同时具有较强的抗温和抗盐能力。     

四元共聚钻井液降滤失剂的合成与性能评价

采用丙烯酰胺(AM)、烯丙基磺酸钠(SAS)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)与烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)制备了一种抗温耐盐AM-SAS-SSS-APEG四元共聚物用于钻井液降滤失剂。通过单因素法考察了单体配比、单体浓度、引发剂用量、反应温度等对合成降滤失剂性能的影响,确定了最佳合成条件为:单体质量比:m(AM)∶m(APEG)∶m(SSS)∶m(SAS)=6.5∶2.0∶0.5∶1.0,单体质量分数为20%,引发剂用量为单体总质量的0.2%,反应温度60℃。对该条件下制备的聚合物进行了红外光谱表征(FTIR);热重分析(TGA)表明,该聚合物具有较好的热稳定性;对不同条件下泥浆形成的滤饼进行了电镜扫描(SEM),对比滤饼形貌发现,加入降滤失剂后可形成薄而致密的泥饼。抗温耐盐实验结果表明,所合成的聚合物抗温能力较好(190℃),在盐水及复合盐水钻井液中均具有较好的降失水能力。     

松香衍生物分散剂的合成及应用

以苯乙烯磺酸钠（SSS）、丙烯酸（AA）、松香衍生物（MPAHEMA）为单体合成了一种新型共聚物分散剂.结果表明,当单体SSS,AA,MPAHEMA的摩尔比为1.0：3.5：0.2、引发剂的质量分数为单体总质量的8%、反应温度80 ℃、反应时间为2 h时,制得的分散剂对硫酸钡的分散效果最佳.此分散剂用于加工75%阿特拉津水分散粒剂（WG）,分散剂的最佳用量为6%,悬浮率可以达到90.8%,悬浮率和最大持留量均高于进口分散剂（T/36）制成的水分散粒剂.     

一种疏水缔合聚合物的合成及溶液性能

将十八烷基-二甲基甲代烯丙基氯化铵(C18DMMAAC)作为疏水单体,与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)在水溶液中通过自由基聚合得到疏水缔合聚合物HAPAM-18,通过1HNMR和红外光谱对其结构进行了表征。最佳的聚合反应条件为:n(AM)∶n(AA)∶n(C18DMMAAC)=74.94∶25∶0.06,AA的摩尔中和度为95%,单体总质量分数为20%,引发剂质量分数为0.05%(以单体总质量计),温度45℃,反应时间12 h。研究表明,聚合物溶液的临界缔合质量浓度为2 g/L;聚合物溶液对温度较为敏感,80℃时黏度保留率为70.93%;聚合物溶液仍为剪切变稀的假塑性流体,但表现出良好的抗剪切性能,剪切1 h后黏度保留率达115%;由于设计为含较多阴离子的聚合物,该聚合物的抗盐性较差。     

聚氧乙烯基型降滤失剂SJ-1的合成与性能评价

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)与具有大分子侧链聚氧乙烯基(C2H4O)n的烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)三元共聚得到钻井液用降滤失剂SJ-1,并对其进行了性能评价。通过单因素实验优化得到最佳合成方案为:单体质量分数为15%,反应温度控制在60℃,引发剂质量分数为0.2%,n(AM)∶n(AMPS)∶n(APEG)=14∶5∶1。通过红外光谱表征可知,所合成的聚合物结构和预计的结构一致。性能评价表明,所合成的聚合物具有较好的抗温能力(200℃),在盐质量分数为30%的盐水泥浆中仍具有较好的降失水能力。     

反相微乳液法合成耐温抗盐聚合物驱油剂

以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）和甲基丙烯酸十八酯为单体,过硫酸钾（K2S2O8）-亚硫酸氢钠（NaHSO3）为氧化还原引发体系,Span60为乳化剂、煤油为分散相进行反相微乳液聚合,合成了驱油用耐温抗盐聚合物。研究了单体的加量、单体的浓度、引发剂的浓度、反应温度、pH值等因素对聚合物粘度的影响,并对产品的耐温抗盐性进行评价。结果表明：在AMPS加量为20%、甲基丙烯酸十八酯加量为1%、单体的浓度为25%、反应温度为53℃、引发剂浓度为0.4%、pH值为10、反应7～8h时,聚合物的粘度最大,并表现出良好的耐温抗盐性能。     

一种盐酸液稠化剂的合成及性能评价

以二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、丙烯酰胺（AM）、2-甲基-2．丙烯酰胺基丙磺酸（AMPS）、阳离子单体x为共聚单体,总单体含量为30％,采用水溶液聚合方法制得了一种四元共聚物BC-13。性能评价表明,该聚合物可直接用作盐酸稠化剂,其酸溶性好,溶胀时间为25min;90℃下恒温2h,0．8％的Bc．13可以使酸液粘度保留率达90％;剪切稳定性好;具有良好的抗盐性能;与其它酸液添加剂配伍性良好。     

水溶性超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸的研制及竞聚

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料,采用水溶液自由基共聚法制备超高分子量聚丙烯酰胺/丙烯酸(PAM/AA)共聚物。由正交实验研究了单体浓度、引发剂用量、助剂尿素用量、单体配比、反应温度对聚合物相对分子质量的影响。结果表明,最佳条件为:m(AM)∶m(H2O)=30%,m(AM)∶m(AA)=3,m(I)∶m(AM)=0.3%,m(尿素)∶m(AM)=0.3%,温度20℃,在此条件下,产物分子量高达5 120万,AM和AA的竞聚率为r AM=0.684、r AA=0.278,其中单体残余量由紫外分光光度法测得。     

魔芋粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚合成高吸水树脂

以魔芋粉，丙烯酸和丙烯酰胺等为原料，经接枝聚合合成了魔芋粉－丙烯酸－丙烯酰胺类超强吸水性树脂。讨论了引发剂，交联剂，丙烯酸，丙烯酰胺等用量以及反应时间和反应温度等因素对树脂吸水性能的影响。结果表明: 在魔芋粉与单体质量比为1:4，引发剂用量为0.35%（占单体的质量）,丙烯酸/丙烯酰胺（质量）为1:1，丙烯酸中和度为80% ，反应温度为55～65℃，交联剂用量为0.75%（占单体的质量）的条件下，制得的SAP吸去离子水可达720g/g，吸0.9%的NaCl溶液为110g/g。     

磺基甜菜碱型两性离子聚合物的合成

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺内酯为原料,在55℃下反应20 h,合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS);并在盐溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合反应,获得了净电荷为零的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPS);采用红外光谱对共聚物进行表征;考察了总单体的质量分数、单体摩尔分数、引发剂用量、反应时间、反应温度、c(NaCl)以及氧化剂与还原剂的物质的量比等因素对聚合反应的影响;获得最佳反应条件:总单体的质量分数25%,x(DMAPS)=5%,w(引发剂)=0.03%,反应时间10 h,反应温度25℃,c(盐)=0.5 mol/L,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1.4∶1。在此条件下获得的共聚物特性粘数为18.5 mL/g。     

MA/SAS/AMPS共聚物耐高温钻井液降粘剂的研制

合成了耐240℃高温的水基钻井液降粘剂马来酸酐/丙烯磺酸钠/2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(MA/SAS/AMPS)三元共聚物。优选反应条件为:水溶液聚合,n(MA)∶n(SAS)∶n(AMPS)=5∶4∶4,引发剂w(过硫酸铵)=3.0%,w(单体)=45%,共聚反应温度为85℃,反应时间为4h,得到MA/SAS/AMPS共聚物。室内实验证明,加入0.5%该共聚物使淡水基浆在常温下表观粘度由45mPa·s降至30mPa·s,降粘率为80.2%,加入0.5%使淡水基浆在240℃老化16h后的表观粘度由50mPa·s降至34mPa·s,降粘率为65%。     

复合引发体系制备磺化聚丙烯酰胺及性能评价

采用氧化还原引发剂(过硫酸铵和甲醛合次亚硫酸钠)与水溶性偶氮引发剂(偶氮二异丁脒盐酸盐)复配的复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合成磺化聚丙烯酰胺(SPAM),考察了氧化剂与还原剂配比、复合引发剂配比、聚合引发温度、pH值、单体浓度等条件对聚合物溶液表观黏度的影响,同时对其进行了耐温抗盐性能评价。结果显示,与工业上使用的部分水解聚丙烯稀酰胺(HPAM 3 500万)相比,合成的SPAM具有更好的耐温抗盐性能。