表面交联高吸水性树脂的合成及性能研究

采用溶液聚合和表面交联技术制备了聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水性树脂,研究了单体配比、表面交联剂种类及用量、工业液态碱对树脂吸水速率和吸水倍率的影响。结果表明,当 n(丙烯酸)/n(丙烯酰胺)=1∶0.5时,饱和吸水倍率达到687 g/g,以环氧氯丙烷为表面交联剂制备的树脂饱和吸水倍率达719 g/g,10min 时吸水倍率为234 g/g,中和时用离子膜碱制得树脂的吸水倍率高于隔膜碱。     

AM-AA共聚物/SA复合材料小球堵水剂的研究

以丙烯酰胺(AM)、中和度为70%的丙烯酸(AA)和海藻酸钠(SA)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在水溶液聚合法合成AM-AA共聚物/SA复合材料的基础上,添加淀粉和交联剂硝酸铝,采用造粒工艺制备了一种新型堵水剂AM-AA共聚物/SA复合材料小球(粒径约为3 mm),考察了SA用量、硝酸铝用量、淀粉用量和AA与AM单体的配比对堵水剂吸水性能的影响。实验结果表明,堵水剂的最佳制备条件为:1.4 mol/L AM、60 m L水、KPS用量1.0%(w)(基于单体AM和AA的质量)、SA用量6.0%(w)(基于AA,AM,SA的总质量)、硝酸铝用量0.6%(w)(基于复合材料的质量)、淀粉用量15.0%(w)(基于复合材料的质量)、n(AA)∶n(AM)=1.3、75℃、3 h。在该条件下制备的堵水剂吸水倍率最大,可达26.8 g/g,且凝胶强度好。     

耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂研究

针对高盐地层条件下的油井出水问题,以丙烯酸(AA),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,聚乙烯醇(PVA)为互穿剂,采用网络互穿技术合成耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂。以吸水率为评价指标考察合成条件对树脂性能的影响。最佳工艺条件:w(单体)=25%,丙烯酸中和度85%,w(交联剂)=0.175%,w(引发剂)=0.15%,树脂在80℃时,2×104 mg/L NaCl溶液中膨胀倍率为21.77g/g,在5×104mg/L CaCl2溶液中膨胀倍率为12.46g/g。研究表明,树脂平衡溶胀时间为120min,树脂形成了适度有效的交联网状结构,在过硫酸钾溶液中能够完全降解。     

柔性凝胶颗粒调剖剂的室内研究

AM/AA/AMPS/钠基膨润土采用溶液聚合法合成柔性凝胶颗粒调剖剂,以吸水倍数和弹性模量为指标,对影响凝胶颗粒合成的各因素进行了室内研究。结果表明:交联剂、AM与AA的质量比、单体总量、黏土是影响聚合物弹性模量的主要因素,AM与AA的质量比、单体总量、中和度等决定着聚合物的吸水性能。柔性凝胶颗粒优化后的最优配方为:m(AM)∶m(AA)=2∶1,w(AMPS)=0.2%,w(黏土)=7.5%,w(交联剂)=0.04%,w(引发剂)=0.04%,中和度80%。该配方下,凝胶颗粒在95℃、160 000mg/L条件下可吸水17.12g/g,老化90d后,仍能吸水15.5g/g,在高温高盐环境下具有良好的稳定性。注入0.5PV的0.5%柔性凝胶颗粒+1 000mg/L聚丙烯酰胺溶液,岩心封堵率可达90%以上。经现场试验,试验井组平均日增油3.74t/d,平均降水11.7%,起到了良好的增油降水效果。     

黄原胶/膨润土/P(AA-co-AMPS)复合高吸水树脂的合成与性能

实验以黄原胶(XG)为改性基体材料,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为接枝单体,并添加膨润土黏土,采用水溶液聚合法合成了黄原胶/膨润土/P(AA-co-AMPS)/复合高吸水性树脂,采用单因素实验考察了影响树脂性能的各种因素。较佳工艺条件为:w(膨润土)=15%,m(AMPS)=1.7g,w(引发剂)=0.8%,w(交联剂)=0.045%,聚合温度70℃,树脂最大吸水倍数数为873.4g/g,最大吸盐水倍数达108.9g/g。分析表明黄原胶、AA、AMPS和膨润土之间可能发生了交联共聚反应,膨润土的加入使复合树脂的热稳定性增加。     

膨润土-聚丙烯酰胺型复合凝胶的合成及性能

吸水性无机/有机复合凝胶调剖堵水剂在地层中吸水膨胀后具有较高强度韧性,可以起到调整吸水剖面和油井堵水的目的。实验以甲基丙烯酸-2-二甲氨基乙酯(DMA)为原料合成一种疏水单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(简记为DMB),利用化学插层法用DMB对膨润土进行有机改性后与丙烯酰胺进入层间交联共聚,制备了一种膨润土/聚丙烯酰胺型凝胶复合颗粒;采用单因素法优化得到了最适宜的反应条件:膨润土加量40%,AM加量40%,DMB加量1%,引发剂加量0.2%,交联剂加量0.3%时,所制得的凝胶有很好的吸水性及良好的耐温耐盐性能。     

高强度吸水树脂的合成及性能评价

吸水树脂作为调剖剂,在地层中吸水膨胀,封堵大孔道,起到调整吸水剖面,提高采油效率的目的。采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,聚乙二醇双丙烯酰胺为交联剂合成高强度吸水树脂。讨论了交联剂的用量、单体浓度为、单体比例、引发剂用量和聚合反应温度对吸水树脂性能的影响。吸水树脂吸盐水后强度最高的反应条件为:聚乙二醇(PEG)的相对分子质量为400,交联剂用量为4%,单体浓度为40%,n(AM)∶n(AA)=2.5,引发剂用量为0.04%,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1,聚合温度为30～35℃。最优化条件下吸盐水率可达86g/g。     

适用于高温高盐大孔道地层堵水剂的室内研究

针对高温高盐大孔道地层,以丙烯酸、丙烯酰胺、有机交联剂MBAM和功能性离子单体D/S为主要原料,制备了吸水膨胀型堵水剂。根据正交试验,确定了堵水剂的最佳配方：单体总加量35%,引发剂加量0.4%,交联剂加量0.055%,单体质量比10：2.5。实验结果表明,该堵水剂耐高温达140℃,在矿化度为20×10~4mg/L的条件下,吸水膨胀倍数达10 g/g以上,岩芯封堵率达98%以上,具有良好的耐水冲刷性能。     

紫外辐射法合成四元共聚高吸水性树脂及其性能研究

采用紫外固化法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、淀粉为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AA/AM/AMPS/淀粉共聚高吸水性树脂,考察了反应条件对树脂吸液倍率的影响,并采用红外、偏光显微镜对树脂的分子结构及表面形态进行了表征。通过正交实验得到最佳反应条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:1:1,pH=6.5,w(MBA)=0.02%,w(淀粉)=12.5%,光照时间为4 min。在优化条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率为1 194 g/g,吸盐水倍率为38 g/g。并且树脂吸水过程符合一级动力学,     

微波辐射下聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备

研究了微波辐射下丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)的水溶液聚合反应,合成了P(AA-AM)高吸水性树脂,探讨了中和度、引发剂用量、交联剂用量、单体配比、微波功率、反应时间对高吸水性树脂吸水倍率的影响,与敞开体系水溶液聚合法进行了对比,并用红外光谱对产物结构进行了表征。结果表明,当丙烯酸中和度为80%,引发剂用量0.8%,交联剂用量0.02%,m(AM)∶m(AA)=1∶10,微波功率1 000 W,辐射时间60 s时,产物吸水倍率和吸盐水倍率最佳,达1 350 g/g和125 g/g。     

预交联AM／AA／DMDAAC堵剂的性能评价

以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（从）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料,N、N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,进行溶液共聚反应,制备了预交联AM／AA／DMDAAC共聚物堵剂。对该堵剂进行了耐酸碱性、抗盐性、耐温性及水恢复性评价。结果表明,在温度为80℃、100000mg／L的NaCl溶液中,堵剂吸水倍数达42g／g;在pH值为3—12酸碱液中,吸水倍数为26～933g／g;在高温120℃下,10000mg／L NaCl溶液中其吸水倍数仍达40g／g;水恢复率最高达96．4％。此堵剂具有良好的耐温抗盐性、耐酸碱性和水恢复性。     

注水井酸化暂堵剂ZDJ—J的研究及应用

水溶性暂堵剂ZDJ—J主要用5％0丙烯酸树脂一Ⅱ按20％的增重比包裹无机盐而成。ZDJ—J暂堵剂在水中能溶解且速度慢，在酸中溶解率较低，且在50℃经过24h后在水中的溶解率能达到70％以上。酸化解堵后，其渗透率恢复率超过90％，对地层无伤害。暂堵剂ZDJ—J最佳用量为10％，增粘剂加量为5‰时可以达到多层酸化的目的，有效地改善水井的吸水剖面，缓解同层和层间矛盾。     

辽河稠油破乳剂的合成

以丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)为亲水单体,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为亲油单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,80℃下乳液聚合法合成了丙烯酸类非聚醚型共聚破乳剂。考察了不同乳化剂对合成产物稳定性的影响,对引发剂用量、水用量以及单体配比对产物Mn和破乳效果的影响进行了研究,并对产物进行了红外检测分析。结果表明:采用十二烷基硫酸钠(SDS)与OP-10复合乳化剂得到的乳液稳定性好,最佳用量为1.2g,引发剂用量为0.25g、水用量为50g、单体总量为20g、单体配比m(BA)∶m(MMA)∶m(MAA)∶m(AA)=12∶4∶0.5∶1.25,所得固体产物Mn大,分布指数小,破乳脱水效果最佳。在破乳温度为75℃、加药量为300mg/L的条件下,脱水率可达93.50%。     

聚合物微球在高温高盐碎屑岩水平井堵水中的应用

塔河油田碎屑岩油藏属高温高盐大底水油藏,非均质性严重,高含水油井上升速度快,严重影响了油田的开发水平。颗粒类堵剂孔喉适配能力差,不具备油水流动选择,堵水效果不佳。通过粒径实验和岩心驱替实验,对聚合物微球性能进行了评价,结果表明：聚合物微球在130℃条件下,用塔河地层水溶胀15d后,粒径增大了18倍,在煤油中粒径没有变化。浓度为2000mg／L的微球封堵率达到93．4％,注微球后双管驱油效率提高11．94％。通过现场试验分析,认为聚合物微球封堵强度较高,受矿化度影响小,增油效果明显,可用于非均质油藏高含水油井堵水。     

丙烯酸类共聚原油破乳剂的制备

以丙烯酸(AA),甲基丙烯酸(MAA),丙烯酸丁酯(BuAc),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,三乙醇胺与无水亚硫酸钠分别为链转移剂与终止剂,水为分散介质,采用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。考察了水用量、乳化剂用量、引发剂用量、加料速率、聚合温度、单体配比、链转移剂与终止剂用量等反应条件对产物破乳性能的影响,并且对原油破乳条件进行了讨论,对产物进行了红外检测分析。结果表明:在水用量60g、乳化剂用量1.6g、引发剂用量0.25g、加料时间130 min、聚合温度80～85℃、链转移剂与终止剂分别为0.1g与0.15 g、单体总量20 g、m(AA):m(MAA):m(BuAc):m(MMA)=0.75:0.25:12:2条件下,所得产物的原油破乳脱水率最佳。当加药量300 mg/L时,原油脱水率达97.01%。     

超强复合高吸水树脂的合成及性能评价

丙烯酸、丙烯酰胺共聚合成了高分子超强吸水树脂,讨论了原料配比、温度、中和度、引发剂用量、交联剂用量对产品性能的影响。得到了最佳聚合反应条件：单体质量比为5：1,反应温度70℃,中和度70％,引发剂用量为单体总量的0．1％,交联剂用量为单体总量的0．01％。在优化条件下制得的产品纯水吸收倍率2653．0g／g,生理盐水吸收倍率137．2g／g,保水性能佳。同时,得出主要实验因素对产品性能的影响,并对产品应答性能进行测试。     

辽河油田稠油油藏水平井找堵水配套工艺技术

针对辽河油田稠油水平井采用原产液剖面测试仪存在堵水分段精度低、以及堵水成功率不高等技术难题,开展稠油水平井找堵水配套工艺技术研究,研发了水平井产液剖面测试仪,耐温达到178℃,测试深度达到3 300 m;并研制出水平井堵水配套工具,实现了水平井精确分段,分段精度达到1 m;优化了化学堵剂配方体系,封堵后突破压力达到11 MPa/m。现场试验表明,该技术解决了辽河油田稠油水平井存在的技术难题,改善了稠油油藏水平井开发效果。     

南海W油田转注井的解堵增注液体系研究与应用

针对南海W油田转注井堵塞问题,提出了先有机解堵,再无机解堵"段塞解堵"的解堵增注思路,研制了解堵增注液体系,并对该体系性能进行了评价.结果表明:该体系对无机堵塞物和有机堵塞物均具有较好的溶解性;腐蚀性小,在78℃ ×24 h对油管钢的腐蚀速度为0.9026 g/(m2·h);配伍性好;具有较好的铁离子稳定能力和降压助排...