用柠檬酸还原的Cr3+-HPAM胶态分散体冻胶性能研究

研究了柠檬酸与重铬酸钠的反应历程、生成螯合物的结构以及Cr3 HPAM胶态分散体冻胶的性能。在75℃下用柠檬酸将重铬酸钠中的Cr6 还原为Cr3 ,同时与Cr3 发生螯合反应,生成柠檬酸铬螯合物。这种螯合物在一定条件下释放出Cr3 ,它与HPAM交联形成胶态分散体冻胶。实验表明,柠檬酸铬 HPAM胶态分散体冻胶体系最长的成冻时间为40d,最大强度为0.036MPa。用平行管岩心模型考察了冻胶的液流转向作用,调剖后高渗透层流量减小,液流转向低渗透层。     

微纳尺度冻胶分散体杨氏模量对封堵性能影响

致密/页岩油气长期压裂开发下优势窜流通道发育，冻胶分散体在流道调控扩大波及方面具有很好的应用效果。冻胶分散体机械强度与其宏观封堵性能间应有密切关系，然而，目前的冻胶分散体机械强度缺乏有效表征手段。以铬冻胶分散体为例，通过原子力显微镜直接测量了微纳尺度铬冻胶分散体杨氏模量，并通过对其宏观封堵性能进行评价，从而建立了二者间映射关系。研究表明，控制聚合物质量分数为0.3%，SD-107质量分数由0.4%增大到0.7%，本体冻胶强度随之增大，相应冻胶分散体杨氏模量也随之增加。当杨氏模量自159 Pa上升至633 Pa时，封堵率由93.23%上升至98.08%。通过调控微纳尺度冻胶分散体杨氏模量研究其封堵性能差异，为致密/页岩油气储层高效开发提供基础理论指导。     

多孔介质剪切下铬冻胶体系成胶行为研究

采用安瓿瓶和填砂管考察了铬冻胶体系的静态成胶和动态成胶过程.结果表明:同一配方下铬冻胶在多孔介质中动态成胶的初始成胶时间是其在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间的1～3倍,最终成胶时间是其在多孔介质中静态成胶时间的1～3.5倍.铬冻胶在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶的初始成胶时间的1～2倍,最终成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶时间的3～5倍.随着剪切速率的增大,铬冻胶体系受到的剪切作用增强,其初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的封堵能力降低.随着聚合物浓度和交联剂浓度的增大,铬冻胶的初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的强度增大.聚合物分子的吸附和捕集作用不是引起压力增大的主要原因,引起压力变化的主要因素是铬冻胶在多孔介质中的成胶.     

低渗透烟道气驱油藏冻胶封窜体系性能研究

针对红48井区低渗透烟道气驱油藏极易发生气窜的问题,开展了适用于烟道气驱油藏的冻胶调堵剂预案研究,并评价了其耐酸性能及封堵能力。实验选用200万低分子量聚丙烯酰胺为主剂,构建酚醛冻胶体系。该体系在42℃地层温度下成胶强度较高,弹性模量可达10.23 Pa。CO_2对酚醛冻胶的成胶时间、强度及冻胶长期稳定性无明显影响。物理模拟实验表明,低渗岩心中,0.5%200万分子量聚合物黏度仅为23.62 mPa·s,成胶液黏度低,极易注入低渗透地层。岩心封堵实验表明,该冻胶体系耐冲刷性能较好。水驱70 PV后冻胶封堵率仍可达到99.45%,经3轮次CO_2-水交替注入后,CO_2驱封堵率为91.81%,水驱封堵率为90.19%。CO_2环境下酚醛冻胶仍具有很好的封堵能力,可作为低渗透烟道气驱油藏调堵用剂。     

新疆FC热采油藏带压修井用铬冻胶暂堵剂的研制

注蒸汽热采的过程中,部分井因堵塞、结垢等问题需检泵作业。由于埋藏浅、地层疏松,井间普遍存在汽窜问题。为降低施工风险,检泵前需进行长时间排液。针对这一问题,研制了一种铬冻胶,对近井地带进行暂时封堵后可直接检泵作业,提高了修井效率,保存了地层能量。研制的铬冻胶由0.8%阳离子聚合物H12、0.3%交联剂乙酸铬、0.2%酸性纳米颗粒组成,由此配置的成胶液黏度约为300 mPa·s,在90℃地层条件下成胶时间为7 h,形成的冻胶储能模量约为45 Pa,属于高强度冻胶。该冻胶3 d内具有良好的稳定性,在3 d后注入破胶剂丙二酸能有效破胶,满足高温暂堵的要求。     

壳聚糖螯合铬(Ⅵ)的稳定常数测定及螯合效果分析

为了考察壳聚糖（CTS）对重金属离子铬(VI)的螯合性能，利用紫外分光光度法对壳聚糖螯合铬(VI)的机理进行了研究，测定了不同c(Cr6+)/c(-NH3+)浓度比下壳聚糖-铬(Ⅵ)螯合物的紫外吸收光谱，确定了螯合物的配位比并计算了稳定常数。结果表明：壳聚糖对铬(VI)具有螯合作用，在不同壳聚糖氨根配体浓度下，当c(Cr6+)/c(-NH3+)≥0.5时，螯合反应达到平衡；壳聚糖中主要配体-NH2基团与铬(VI)按物质的量比2:1形成螯合物，壳聚糖铬(VI)螯合物的稳定常数为1.212×108。通过实验考察了壳聚糖用量、体系pH值对壳聚糖螯合铬(Ⅵ)离子效果的影响。结果表明：壳聚糖用量为0.15 g·L-1，反应酸碱度为pH=4的弱酸环境时，铬(VI)离子去除率可达到87.5%。     

缓交联铬冻胶体系影响因素分析

缓交联铬冻胶体系由部分水解聚丙烯酰胺，重铬酸钠与有机还原剂硫脲组成。由于硫脲的还原能力弱。因此该体系成冻时间较长，其终冻时间长达8-10d，可用于油藏的深部调剖，分析了铬冻胶的形成过程，通过测定成冻时间（包括初冻时间及终冻时间）和突破真空度评价了各种因素的影响，研究结果表明，随着交联剂质量分数的减少，pH值的升高，铬冻胶体系的成冻时间延长，强度增大；随着部分水解聚丙烯酰胺质量分数的增大。成冻时间缩短，强度增大；随着温度的升高，成冻时间缩短，强度变化不大。     

含[2,2]对环番基的1,3—丁二酮及其金属螯合物的合成

在乙醇钠存在下，４－乙酰基［２，２］对环番１与乙酸乙酯作用发生Ｃｌａｉｓｅｎ醌缩合反应，生成β－二酮２，而与过量的氟乙酸甲酯反应则生成一个呋喃化合物３．文中提出了形成３的可能的反应历程并制备了化合物２，３的酮、镧、铈和铬的螯合物。     

负载型光催化剂还原Cr6+的研究

采用一种新型负载型TiO2光催化剂进行光催化还原Cr^6 的研究。实验结果表明光催化还原过程中生成了氧气，通过测定光催化反应过程溶液中溶乳量的变化验征了TiO2光催化还原Cr^6 的机理。溶液pH值对反应有较大的影响，还原反应速率随pH增大而减小。有机物的存在对光催化还原反应有不同的影响，甲醇、乙酸对Cr^6 的光催化还原具有促进作用，而三氯甲烷、戊烷、甲苯表现出抑制作用。由于还原产物三价铬离子以Cr(OH)3的形式沉积于催化剂表面致使催化剂活性下降，可以通过用稀硫酸浸泡的方法使催化剂再生。     

解胶剂对含铬铝泥中铬的分离效率影响

无钙焙烧生产铬盐工艺中产生的副产物铝泥中含有重金属铬，严重影响了铝泥后续的资源化利用。为了高效去除含铬铝泥中的铬，通过开展4种不同解胶剂对铬的分离效果实验，采用单一变量法系统性探索了固液比、解胶剂添加量和反应温度等因素对铝泥脱铬效率的影响。结果表明：当解胶剂Na2CO3、NaHCO3和聚丙烯酰胺(PAM)的固液比1:5、聚乙二醇(PEG-400)为1:15时铬的去除效率最佳，同时升高反应温度有利于铝泥中铬的分离。无机和有机解胶剂联合作用后，Na2CO3:PEG-400在4:1的比例下除铬效率可达95.27%。X射线衍射分析(XRD)结果显示，风干后的铝泥呈无定型胶体态，铝泥中铬主要以CrO42-形式附着在铝泥表面，而经过解胶后的铝泥胶体由无定型态转变为具有晶体结构的拟薄水铝石γ-AlOOH。本文研究结果将对我国含铬铝泥中铬的分离工艺优化提供技术参考。