多羟基阳离子聚合物粘土防膨剂的研究

本文研究了一种采油用的粘土防膨剂——多羟基阳离子聚合物。这种防膨剂是以聚丙烯酰胺作原始物质,通过羟甲基化和羟阳离子化合成,方法简单。其分子结构为多羟基带正电,能与羟基化、带负电的粘土表面很好地结合,并有效地中和粘土表面的负电性,因而粘土防膨效果较好。将它与羟基铝、羟基锆复配使用,可在很宽的浓度范围内产生更好的防膨效果。     

粘土防膨剂

本文综述了采油中使用的两类粘土防膨剂,包括酸和盐、无机聚阳离子聚合物、阳离子活性剂、有机聚阳离子聚合物、有机硅烷、有机硅烷酯等。在这些粘土防膨剂中,含氮的有机聚阳离子聚合物,特别是在每个链节中含有两个或多个四价铵的聚合物,对抑制粘土膨胀特别有效,这种防膨剂还具有长效、耐酸、耐盐的特点。有机和无机粘土防膨剂复配使用,效果会更好。     

磁处理对粘土在水和药剂水溶液中膨胀的影响

本文用Ensulin法和Tl法研究了磁处理对粘土膨胀的影响,证实了磁处理对粘土膨胀的抑制作用,其中包括磁处理对粘土在水中和阴离子、非离子活性剂水溶液中膨胀的抑制作用和对无机盐、阳离子活性剂、无机和有机阳离子聚合物等防膨剂的增效作用。研究表明,不同的磁感应强度对粘土防膨效果有不同的影响,不同体系有不同的最佳磁感应强度,但一般在60～200mT的范围。     

羟胺基聚醚胺防膨剂的研制

以环氧氯丙烷和二乙醇胺为原料,采用水溶液聚合法制备了一种羟胺基聚醚胺(HAPEA)防膨剂,测试了其防膨性能.实验表明:当环氧氯丙烷与二乙醇胺物质的量比为1∶1、反应温度为60℃、反应时间为7 h时,合成的防膨剂具有较好的防膨效果.当羟胺基聚醚胺(HAPEA)的质量分数为2.0%时,其防膨率为87.5%,与KCl复配使用时防膨效果明显提高.     

阳离子聚合物在粘土表面的吸附作用研究进展

阳离子聚合物已经在油气井工程与油气田开发工程的多个领域得到广泛应用。近年来，国内外学者开始将阳离子聚合物与粘土吸附后制备新型纳米复合材料。本文详细论证了阳离子聚合物在粘土表面吸附作用的机理与方式，并探讨了其对粘土表面性能的影响。最后，纵观国内外学界当前的研究成果，总结了目前本课题的研究进展。     

聚丙烯酰胺的阳离子化及性能

用甲醛、二甲胺与丙烯酰胺聚合的产物进行反应得到改性的阳离子化聚丙烯酰胺．改性前后产品的粘土防膨、絮凝、抗盐、缓蚀性能对比实验表明：改性产物优于聚丙烯酰胺。     

阳离子聚合物粘土稳定剂 的研制与室内研究

摘要：本文在室内通过对二甲胺和环氧氯丙烷进行缩合聚合反应,研制一种阳离子聚合物粘土稳定剂,通过相关实验评价性能。在20℃下,1%浓度的粘土稳定剂防膨率为87.2%,俩次岩屑回收率均高于73%,24h静态膨胀率小于27.5%。     

具正氮离子乙烯基化合物DMAPA制备及同丙烯酰胺共聚制备阳离子聚合物

本文叙述了丙烯酰胺,环氧氯丙烷,二甲胺通过三组份不对称缩合反应制备Ｎ—（３—二甲胺基、２—羟基）丙基丙烯酰胺盐酸盐,即ＤＭＡＰＡ,并同丙烯酰胺进行水溶液自由基共聚合,获得-定阳离子度的阳离子聚合物。对该聚合物作了红外光谱图,确认聚合物具有正氨离子的结构。并用此阳离子聚合物进行粘土防膨及絮凝性评价,实验表明,不同阳离子度,不同分子量的该阳离子聚合物皆具有良好使用性能。     

阳离子聚合物在粘土表面吸附与解吸附性质研究

通过对有机阳离子聚合物测定方法的研究，得出了一种测定溶液中微量或痕量有机阳离子聚合物的有效方法：淀粉—碘化镉显色法，并以此方法为基础，仔细研究了阳离子聚合物在蒙脱土表面上的吸附与解吸附性能和阳离子聚合物的分子量、阳离子化度对其吸附性能的影响以及阳离子聚合物在蒙脱土表面的。附量对其解吸附性能的影响，得出：①有机阳离子聚合物在蒙脱土表面的吸附等温线与Ｌａｎｇｍｕｉｒ型吸附等温线的形状相似，且阳离子聚合物的分子量越大，其饱和吸附量越大，阳离子化度越高，其饱和吸附量越小；②阳离子聚合物在蒙脱土表面的吸附量越大，其解吸附速度越大；③阳离子聚合物自蒙脱土表面解吸附时，初始解吸附速度较大，随后解吸附速度逐渐降低．这些结论为进一步研制、开发新型有机阳离子聚合特粘土稳定剂提供了依据．     

阿雷斯油田注水防膨保护剂室内实验研究及现场应用

针对中低渗透储层黏土含量较高的实际情况,研究了适用于该储层注水开发的防膨剂。通过与注入水及地层水的配伍性实验和防膨试验,评价了防膨剂在不同浓度下的防膨效果。提出了现场注水用的防膨剂在其使用浓度为2%时防膨效果较好。并且现场数据显示应用选用的防膨剂后,区块注水开发取得了较好效果。     

改性多元醇防塌剂的研制及其作用机理研究

通过降解和阳离子化反应，研制出了抑制性好而增粘负效应较低的改性多元醇防塌剂SD-306；通过红外光谱分析了改性多元醇防塌剂的分子结构，证明阳离子化反应引入了正氮基团；通过滚动分散、电动电位测量、粒度分布测量、吸附以及压力传递等实验手段，探讨了改性多元醇防塌剂的作用机理。结果表明，改性多元醇的防塌机理主要为：通过吸附包被防止泥页岩颗粒水化分散；多元醇吸附在泥页岩颗粒表面，改变其表面电荷，压缩扩散双电层，抑制泥页岩颗粒水化；吸附于地层岩石表面成膜，覆盖裂缝和孔隙表面，从而阻缓压力和钻井液滤液传递。     

快速静态渗透压法测定聚电解质—PDS的分子量

本文采用快速静态渗透压法,以0.2MNaNO_3水溶液为介质测定了聚电解质—二甲基二烯丙基氯化铵二氧化硫共聚物(PDS)的分子量、维利系数A_2、A_3及有效电荷特征值Z~2/C′_s。结果表明,PDS的为1.2×10~5,作为长效粘土稳定剂不会造成地层堵塞,油层伤害;A_2为正值,与强聚电解质的结构特征和溶剂体系相符;Z~2/C′_s值较大即聚合物分子链上有效电荷数多,与带负电的粘土结合力强,防膨性能好。     

柱撑粘土合成柱化机理及应用研究进展

柱撑粘土是一种独特的二维类沸石材料，通常由大的水解无机金属阳离子与粘土层间的补偿阳离子电荷进行离子交换后在高温下脱水、脱羟基后制备而得。柱撑粘土由于其具有大的比表面积、孔容及层间距而被作为新型固体酸催化剂和吸附材料得到了越来越多的关注。概述了柱撑粘土的制备、柱化机理及作为石油催化材料和吸附功能材料的应用。     

利用X射线衍射仪评价防膨剂效果的实验方法

以水化膨胀能力最强的钠蒙脱石为研究对象,利用X′Pert Pro粉晶X射线衍射仪测试蒙脱石（001）晶面间距的原理,探索性地建立了使用X射线衍射仪直接、快速评价防膨剂防膨效果的方法和实验流程。系统总结了钠蒙脱石在去离子水、有机防膨剂、无机防膨剂中的（001）晶面间距变化情况。研究表明,蒙脱石（001）晶面间距的变化能够直观的反应防膨剂的防膨效果。并且采取了先抑后膨、先膨后抑的方法对防膨剂的稳定性、持续性进行了评价,拓宽了评价防膨剂的性能参数     

全氟端基超支化聚缩水甘油的合成与表征

合成了以超支化聚缩水甘油为核、氟碳链为臂的超支化聚合物，并利用红外光谱、核磁共振、元素分析、凝胶渗透色谱、差热分析等手段对其进行了初步表征．作为核的超支化聚缩水甘油是以丙三醇为起始剂、缩水甘油为单体，在三氟化硼乙醚引发下阳离子开环聚合得到的．全氟辛酸酰氯由全氟辛酸与亚硫酰氯在DMF的催化下反应得到．利用聚缩水甘油的大量端羟基，将氟碳链接入聚缩水甘油中，得到了全氟端基超支化聚合物．这种全氟端基超支化聚合物其合成方法简单，结构独特：内核为亲水性，外臂疏水疏油，而且具有良好的成膜性能，有利于其在实际中的应用．     

改性多元醇防塌剂的研制及其作用机理研究

通过降解和阳离子化反应,研制出了抑制性好而增粘负效应较低的改性多元醇防塌剂SD-306;通过红外光谱分析了改性多元醇防塌剂的分子结构,证明阳离子化反应引入了正氮基团;通过滚动分散、电动电位测量、粒度分布测量、吸附以及压力传递等实验手段,探讨了改性多元醇防塌剂的作用机理.结果表明,改性多元醇的防塌机理主要为通过吸附包被防止泥页岩颗粒水化分散;多元醇吸附在泥页岩颗粒表面,改变其表面电荷,压缩扩散双电层,抑制泥页岩颗粒水化;吸附于地层岩石表面成膜,覆盖裂缝和孔隙表面,从而阻缓压力和钻井液滤液传递.     

一种新型阳离子聚合物的研制及评价

本文合成了一种新型阳离于聚合物—丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵共聚物(AM—DM)对其合成条件进行了讨论,并对其抗温、抗盐、缓蚀和粘土防膨性能进行了研究。     

锆冻胶水基压裂液

本文研究了一种新的水基压裂液即锆冻胶水基压裂液。这种压裂液是以聚丙烯酰胺(PAM)作成胶剂,用无机锆化合物作交联剂,加入适量的玻胶剂和防乳剂配成。其特点是粘度高、摩阻低、滤失系数小、可在指定的时间水化,水化后的残液无残渣,不与油乳化,因而易于从地层排出。作交联剂的无机锆化合物,可在破胶水化后作为粘土防膨剂,从而使这种水基压裂液特别适用于压裂粘土含量高的地层。本文还研究了影响锆冻胶的各种因素和锆冻胶作为压裂液的使用性能,证实这种冻胶比现场用得最多的硼冻胶优越。     

一种阳离子粘土稳定剂的合成及其防膨性能评价

简要介绍了粘土稳定剂的分类,在实验室合成了一种聚季铵盐类阳离子粘土稳定剂,对合成条件进行了研究。该反应的最佳工艺条件为反应时间6h,反应温度60℃,投料摩尔比1.1∶1,转化率为89.7%。该聚合物防止粘土膨胀的性能良好,防膨率为87.4%。     

CTAB与SDS对膨润土改性的界面性质研究

选择以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)对膨润土进行改性,并对改性后的膨润土进行XRD、IR、TG以及体系电动电位、粒径分布的测定与表征.实验结果表明CTAB、SDS与膨润土的作用方式不同,CTAB带正电荷的亲油基与膨润土层间可交换阳离子发生离子交换作用,可进入膨润土的层间域;SDS没有插进膨润土的层间域中,但对膨润土颗粒的表面电荷产生屏蔽效应,使SDS改性膨润土的负电性下降.