复合聚电解质稳定共存时的凝胶特性

为了进一步提高聚丙烯酰胺 -铬凝胶堵剂的调堵效果 ,利用阳离子聚合物对岩石砂粒表面较强的粘附力的特性 ,将部分水解聚丙烯酰胺与阳离子聚季铵盐复配 ,开发新型的复合聚电解质调剖堵剂 .研究了在外加盐 ( XY)的作用下 ,使阴离子聚丙烯酰胺 ( HPAM)与阳离子聚季铵盐 ( JN)稳定共存的条件 ,以及在铬交联体系中形成凝胶的稳定性及其吸水特性     

铬冻胶堵剂突破压力的测定

在室内测定了不同的聚丙烯酰胺质量分数和相对分子质量、地层渗透率、温度、矿化度等条件下铬冻胶堵剂的突破压力，对各因素影响铬冻胶堵剂突破压力的原理进行了简单分析。结果表明，堵剂的突破压力值随聚丙烯酰胺质量分数和相对分子质量以及温度的增加而增加，随渗透率增加而减小。铬冻胶堵剂的突破压力与注入水矿化度之间并不存在规律性的关系，只是在矿化度为10g/L时突破压力有最大值。     

铬冻胶堵剂突破压力的测定

在室内测定了不同的聚丙烯酰胺质量分数和相对分子质量、地层渗透率、温度、矿化度等条件下铬冻胶堵剂的突破压力 ,对各因素影响铬冻胶堵剂突破压力的原理进行了简单分析。结果表明 ,堵剂的突破压力值随聚丙烯酰胺质量分数和相对分子质量以及温度的增加而增加 ,随渗透率增加而减小。铬冻胶堵剂的突破压力与注入水矿化度之间并不存在规律性的关系 ,只是在矿化度为 10 g/L时突破压力有最大值。     

阳离子型弱凝胶调驱剂的性能与应用

研究的阳离子型弱凝胶调驱剂主要由0.50%的阳离子聚丙烯酰胺+0.03%～0.06%的交联剂组成.使用大量的弱凝胶调驱剂驱替岩心后,油相渗透率恢复值为91.6%,水相渗透率的恢复值仅为15.3%.对岩心封堵率大于90%,突破压力梯度为0.4 MPa/cm;现场实验表明投入产出比为1:3.24.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/黏土纳米复合水凝胶的制备及溶胀行为研究

以无机黏土作为交联剂制备了新型聚（N-异丙基丙烯酰胺）／黏土纳米复合水凝胶（PNIPA／Clay），对其结构、温度敏感性和消溶胀行为等进行了研究．透射电子显微镜（TFM）和扫描电镜（SEM）表明，无机黏土被剥离成纳米尺寸的片层，均匀分散在凝胶网络中，起交联荆的作用．PNIPA／Clay纳米复合水凝胶表现出良好的温敏特性，在体积相转变温度（VPTT）附近其溶胀度发生突变，但溶胀度下降幅度却随黏土含量的增加而减小．交联剂用量对PNIPA／Clay水凝胶和传统PNIPA水凝胶消溶胀速率的影响呈现相反的变化趋势，无机黏土含量越少，PNIPA／Clay水凝胶的消溶胀速率越快，而传统PNIPA水凝胶的消溶胀速率却随着化学交联剂用量的增加而提高．     

瓦楞原纸环压增强剂的合成与应用研究

合成了新型乳液型瓦楞原纸环压增强剂KLZ-15.采用旧瓦楞纸箱(OCC)纸浆,在不同的助剂–纸浆接触时间、助剂用量、湿压榨压力等条件下,与传统的阳离子聚丙烯酰胺、阳离子淀粉增强剂进行应用效果比较.结果表明三种助剂都具有较好的增环压效果,乳液型增强剂的效果明显表现为最佳,其次为阳离子聚丙烯酰胺,再次为阳离子淀粉.     

腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的合成及脱色性能研究

 以过硫酸铵为引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、N-异丙基丙烯酰胺单体和腐植酸钠为原料,用溶液聚合交联法合成了温敏腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺（SH/PNIPA）系列水凝胶。用红外光谱分析仪对其内部相互作用进行了研究,并用紫外可见分光光度计对水凝胶吸附-解吸亚甲基蓝的性能进行了测试。实验结果表明凝胶中SH与PNIPA形成了氢键;凝胶对亚甲基蓝（MB）的吸附和解吸能力受腐植酸钠的含量、亚甲基蓝的起始浓度和温度的影响; 每克干的SH0.03凝胶最大可吸附亚甲基蓝10.8 mg。     

高相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺的研究

以聚丙烯酰胺(PAM)和活性阳离子醚化剂(GTA)为反应物，制备了高相对分子质量的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，对其合成条件进行了研究以寻求最佳的反应条件．同时，探讨了阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性与其相对分子质量的关系，认为相对分子质量在400万左右的PAM合成的CPAM阳离子程度高，处理废水的能力强。     

DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究

丙烯酰胺(AM)类聚合物是指丙烯酰胺的均聚物及丙烯酰胺与其它单体形成的共聚物的统称,聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物是一类新型的高分子产品,是水溶性聚电解质中最重要的品种之一.本文以丙烯酰胺(AM)和二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)作为共聚单体,采用(NH4)2S2O8-NAHSO3组成的氧化还原体系作为引发剂引发AM与DMAPMA共聚合反应,合成分子量较高的阳离子聚丙烯酰胺.     

海上油田高含水油藏水平井堵水实验研究

针对曹妃甸11-1油田油层的储层特性、非均质特征以及流体性质,评价了无机铬凝胶体系的成胶性能,通过调节聚合物和交联剂的加量,形成了一系列成胶时间可调、强度可控的配方;并考察了凝胶的黏弹性随时间的变化规律。借助水平井堵水物理模型模拟水平井堵水过程中堵剂的注入过程,评价了水平段地层平面非均质性对堵剂在水平井中渗流规律以及选择性封堵性能的影响。实验结果表明,无机铬凝胶体系的储能模量和耗能模量均随着交联反应时间的延长增大;当水平段跟部渗透率高,趾部渗透率低时,其选择性封堵性能要优于跟部渗透低趾部渗透率高时的选择性封堵性能。研究成果明确了堵剂在水平井中的渗流规律,为海上水平井堵水施工设计提供了技术支撑。     

NPAM的非均相Mannich反应研究

本文研究了非离子型聚丙烯酰胺（ＮＰＡＭ）经非均相曼尼期（Ｍａｎｎｉｃｈ）反应制备粉状阳离子聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ）的反应条件，讨论了在不同水／乙醇体积比中ＮＰＡＭ的溶胀度与溶胀时间的关系及ＮＰＡＭ分子量与溶胀度及胺化度的关系，探讨了反应时间对ＣＰＡＭ的胺化度、溶解率及溶胀行为的影响，通过红外光谱分析，明确了产物的结构     

新型凝胶型含油污泥调剖体系的的研究及应用

为优化含油污泥堵剂体系分散悬浮性能,增强封堵强度,提高携带含油污泥的能力,本文通过引入新型乳液型疏水缔合聚丙烯酰胺EM30为分散悬浮助剂,并加入交联剂得到凝胶型含油污泥调剖体系, EM30乳液型聚合物由于其特殊的缔合分子结构,使其具有极高的粘弹性能,因此对含油污泥悬浮能力明显优于其他种类的聚合物,由此可显著提高含油污泥的处理量,保持含油污泥堵剂成胶后的强度,通过实验评价优化体系配方,确定EM30乳液浓度为1.5%,交联剂fq-2用量为0.1-0.12%,含油污泥的添加量为30-50%时,其堵剂性能能够满足现场施工要求。在现场试验中发现该体系具有较好的增压、增油、降水的效果。     

混合溶剂下制备苯乙烯/丙烯酰胺温敏性聚合凝胶

为了扩大温度敏感材料的选用范围,本文以偶氮二异丁晴（AIBN）为引发剂,N,N-二亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,通过改变无水乙醇和正己烷（或苯）不同配比来制备聚（丙烯酰胺-CO-苯乙烯）凝胶。用含水率的依温性和交替的脱水-吸水性来检验材料的温度敏感特性。     

聚丙烯酰胺絮凝剂的合成研究

本文采用由氧化还原体系、偶氮化合物和辅助引发剂组成的复合引发体系,通过水溶液自由基共聚合,引发丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基氯化铵(DMC)反应。利用该技术生产的阳离子聚丙烯酰胺相对分子质量最高可达800万,阳离子单体质量分数可在1-50%范围内任意调控。     

纳米硅藻土增强聚丙烯酰胺凝胶堵剂强度及耐温性研究

聚丙烯酰胺(HPAM)凝胶堵剂是一类重要的采油调剖堵水剂,然而其强度及耐温性较差。以硅藻土(DE)纳米颗粒为增强材料,通过交联反应制备了DE改性聚丙烯酰胺水凝胶。以复合凝胶强度作为评价指标,对DE加入浓度进行了考察,并详细分析了DE改善凝胶强度及耐温性的作用机制。结果发现,随着DE加入浓度的提高,复合凝胶强度呈现先增大后趋于稳定的趋势;确定DE最佳加入浓度为0.09wt%,其对应复合凝胶DE-9的强度为12 080 Pa。与原始凝胶相比,DE-9的热降解温度及玻璃化温度分别提高了39.8℃和29.7℃,为256.5℃及135.2℃;岩心封堵率及突破压力分别提升了7.4%和0.41 MPa,达98.1%及2.74 MPa。DE的加入明显提升了凝胶的强度、耐温性和封堵性能。     

弱凝胶体系调剖堵水实验研究及应用

针对油井综合含水率高的特点,选取弱凝胶体系作为深部调驱堵水剂。实验测试不同聚丙烯酰胺(HPAM)浓度和不同交联剂浓度下的弱凝胶成胶强度,优选出HAPM的浓度为2000 mg/L,交联剂的浓度为800 mg/L。为了降低成本提高调驱堵水效果,在弱凝胶体系的基础上,优选黏土、悬浮剂和固化剂的浓度,配制黏土凝胶。开展了填砂管试验和人工裂缝模拟实验,完成了弱凝胶体系的段塞优化设计。研究结果表明,对于大孔道型储层最优的段塞组合为聚合物+弱凝胶+黏土凝胶+弱凝胶;对于裂缝性储层,还需要在段塞组合中加入无机堵剂。通过现场的施工应用,调驱堵水后的对应采油井组采油量增加,含水率下降,措施效果明显。     

纳米硅藻土增强聚丙烯酰胺凝胶堵剂强度及耐温性

聚丙烯酰胺(HPAM)凝胶堵剂是一类重要的采油调剖堵水剂,然而其强度及耐温性较差。以硅藻土(DE)纳米颗粒为增强材料,通过交联反应制备了DE改性聚丙烯酰胺水凝胶。以复合凝胶强度作为评价指标,对DE加入浓度进行了考察,并详细分析了DE改善凝胶强度及耐温性的作用机制。结果发现,随着DE加入浓度的提高,复合凝胶强度呈现先增大后趋于稳定的趋势;确定DE最佳加入浓度为0.09wt%,其对应复合凝胶DE-9的强度为12 080 Pa。与原始凝胶相比,DE-9的热降解温度及玻璃化温度分别提高了39.8℃和29.7℃,为256.5℃及135.2℃;岩心封堵率及突破压力分别提升了7.4%和0.41 MPa,达98.1%及2.74 MPa。DE的加入明显提升了凝胶的强度、耐温性和封堵性能。     

ACPDA作为引发剂合成成嵌段共聚物的研究

以4，4‘－偶氮二[4－氰基戊酰（对－二甲基氨基）苯胺]（ACPDA）为引发剂，先热分解引发甲基丙烯酸甲酯聚合，得到含有4，4－二甲胺基端基的预聚物，它与BPO组成氧化还原体系引发丙烯酰胺聚合后，得到聚甲基丙烯酸甲酯－丙烯酰胺嵌段共聚物，研究了反应组成及反应条件对嵌段共聚合反应的影响，结果表明在嵌段共聚物中，丙烯酰胺聚合物的含量随反应组成及反应条件而异，其含量可达50％以上。     

二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物的合成

以二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子单体与丙烯酰胺共聚，氧化还原剂-偶氮盐为引发体系，采用水溶液法合成高相对分子质量的阳离子型聚丙烯酰胺（PDA）。研究了温度、氧化剂、还原剂和偶氮盐引发剂用量及阳离子单体/丙烯酰胺质量比对聚合物相对分子质量的影响。结果表明，低温和高温引发反应适宜温度分别为15，50℃，氧化剂-还原剂最佳质量比为7.5∶1，产品相对分子质量随阳离子单体/丙烯酰胺质量比增加而减小，氧化-还原剂、偶氮盐与两种单体质量和的质量比分别为0.155%～0.187%和0.0275%～0.0415%时，合成阳离子单体与两种单体质量和的质量比为26%、30%、35%的PDA，相对分子质量分别可达1445万、1000万和910万。     

复配型高分子絮凝剂对含油污水的絮凝性能研究

本文采用有机高分子阳离子聚丙烯酰胺和无机高分子聚硅进行复配,研究了复配高分子絮凝剂在不同温度、pH值以及不同时间下对模拟油田污水的絮凝性能,并应用于现场污水的絮凝实验.结果表明,阳离子聚丙烯酰胺同聚硅复配时,离子度对复配絮凝剂絮凝性能影响较大,其中中高离子度的聚丙烯酰胺与聚硅在1：20配比条件下,复配后絮凝性能较好处理后污水的透光率达90%以上.