矿化度对疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的影响

研究了NaCl和CaCl2对实验室自制疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液性质的影响。结果表明,ρ(HAP)= 1000 mg/L的溶液,随着ρ(NaCl)的增加,表观黏度先降低后增加再降低,当ρ(NaCl)=3 g／L时,溶液的黏度仍有32．8 mPa·s,远大于部分水解聚丙烯酰胺(3530S型);在0．98 MPa的压力下,HAP溶液通过核微孔滤膜的能力随ρ(NaCl)的增加,逐渐降低。动态光散射实验结果表明,与NaCl相比,ρ(CaCl)=1500 mg／L的溶液对线团尺寸的影响较大,当ρ(Ca2+)=400mg/L时,溶液中聚合物线团直径达到1334 nm,比用去离子水配制溶液的线团直径要大得多。HAP溶液在盐水体系中具有较好的增黏性。     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液的稳定性研究

用粘度法研究了用模拟胜利油田盐水配制的疏水缔合聚丙烯酰胺溶液在高温下的稳定性。实验发现聚合物溶液粘度下降很快,硫脲和小分子醇类能明显增强聚合物溶液的高温稳定性。其中硫脲能起到抗氧剂的作用,在短期内能使溶液保持较好的稳定性;小分子醇类能与聚合物交联,使疏水缔合聚合物溶液的网状结构得以维持。用硫脲和自制的多羟基化合物以1∶5比例复配后的稳定剂结合了这两类物质的优点,当加入量为100mg/L时,使聚合物溶液的高温长期稳定性有了很大的提高。     

疏水缔合聚合物溶液抗稀释性研究

通过聚合物粘—浓关系研究了疏水缔合聚合物溶液抗地层水的稀释性能,通过研究表明缔合聚合物分子间相互缔合作用使溶液内形成均匀分布于整个溶液体系的三维立体网状结构,是一种热力学稳定体系,其内聚能密度更高,使其较普通聚丙烯酰胺溶液更难被稀释,表现出具有明显抗稀释的能力。     

疏水缔合聚丙烯酰胺渗流阻力特征研究

疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)通过缔合作用在溶液中形成聚集形态,表现出了特殊的溶液性能。通过在HPAM溶液中加入钠土分散体系,使HPAM絮凝体系具有类似HAP溶液的聚集形态,分析两种体系在多孔介质中的渗流特征,研究疏水缔合聚丙烯酰胺溶液建立渗流阻力的方式。结果表明,HPAM絮凝体系在多孔介质中,主要依靠吸附滞留作用建立流动阻力;钠土形成的聚集结构在较低渗透率的多孔介质中存在注入压力高的问题。而疏水缔合聚丙烯酰胺依靠溶液中分子间缔合作用,形成了超分子聚集体,在多孔介质流动过程中,超分子聚集体结构发生变化。在较低渗透率多孔介质中,形成的聚集体结构破坏作用较强,使其粘度下降幅度较大,保证了聚合物溶液仍具有较好的注入性。而在高渗透多孔介质中仍具有较高的粘度,并能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数。由此表明,疏水缔合聚丙烯酰胺溶液形成的聚集体结构在多孔介质中仍具有可逆性,在多孔介质剪切作用下,仍能形成聚合物分子之间以及与岩石之间的相互作用,使其能够建立较高的流动阻力。     

疏水缔合聚合物的合成、表征及其溶液性能研究

采用自由基胶束聚合法,合成了一种疏水缔合型丙烯酰胺-烷基丙烯酸酯共聚物。用1HNMR谱和TEM对该共聚物进行了表征。用旋转黏度计测定了不同疏水基含量的聚合物的溶液性能,考察了温度对聚合物溶液性能的影响,同时研究了外加盐对聚合物溶液形貌的影响。     

疏水缔合聚丙烯酰胺临界质量浓度的计算

通过模型设计来计算疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中形成网络结构即黏度发生突变时所需的质量浓度,并与实测值进行了比较。研究结果表明,对于疏水缔合聚丙烯酰胺,在蒸馏水中,计算出的疏水缔合聚丙烯酰胺的临界质量浓度小于实际测量值,二者差距较大;在盐浓度为0．3-0．8 mol／L,采用松散排列模型得到的临界质量浓度与实际测量值很接近,采用紧密接触模型得到的临界质量浓度则比实测值略大;相反,在盐浓度为1 mol/L．的溶液中,采用松散排列模型得到的临界质量浓度与实际测量值的差距较大,采用紧密接触模型得到的临界质量浓度与实测值很接近。而在相同条件下,聚丙烯酰胺Mo-4000的临界质量浓度的计算值均比实际测量值小, 并且差距较大。     

改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物，使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验，对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究，并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在．     

疏水缔合类聚丙烯酰胺溶液性质研究

综述了疏水缔合类聚丙烯酰胺溶液性质的影响因素以及测定溶液微观形态的研究方法。     

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物研究进展

聚丙烯酰胺疏水缔合衍生物是一类重要的水溶性聚合物 ,由于疏水缔合水溶性聚合物的耐温耐盐抗剪切性能和贮存稳定性 ,使其在工业生产中得到日益广泛的应用。综述了疏水缔合衍生物的特殊性能、合成方法及工业应用     

矿化度对疏水缔合聚合物溶液溶解时间的影响研究

疏水缔合聚合物是在亲水的聚丙烯酰胺大分子主链上引入少量疏水基团合成的新型水溶型聚合物。其有耐温耐盐的良好特性。但是疏水基的引入降低了聚合物的水溶性,增加了溶解时间。本文以渤海某油田地层水的离子构成作为参考,通过配制不同矿化度溶液来溶解疏水缔合聚合物,探索矿化度对疏水缔合聚合物溶液粘度及溶解时间的影响,并从原理上解释了出现这些现象的原因。最终发现,随着矿化度升高,疏水缔合聚合物溶液粘度降低,溶解时间增大。这种现象是由于矿化度升高,溶液中电解质增多,溶液极性增强,影响了疏水缔合聚合物分子的展开和缔结。     

疏水缔合聚合物P(AM-AMPS-SA)的合成与性能研究

采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与丙烯酸十八酯(SA)、丙烯酰胺(AM)通过自由基胶束共聚法合成疏水缔合聚合物P(AM-AMPS-SA)。经红外和核磁共振表征聚合物结构,并测定在不同剪切速率、NaCl、CaCl2浓度及温度条件下的聚合物溶液表观黏度的变化以及聚合物溶液的临界缔合浓度。结果表明,所制备的疏水缔合聚合物P(AM-AMPS-SA),它的临界缔合浓度在0.25~0.3g/dL,具有一定的抗温、抗盐性以及抗剪切性,且对二价盐的抗盐性比一价盐要好。     

组合式搅拌器对疏水缔合聚合物溶解特性的影响

机械搅拌是目前加速疏水缔合聚合物溶解熟化所广泛采用的一种方法。然而,聚合物溶解是一个从多相到单相、从低黏到高黏的变化过程,单一搅拌器用于聚合物的溶解过程存在诸多的问题。本文采用适用中低黏度的翼型搅拌器（KCX）和适用高黏度的锚框式搅拌器（MS）的组合,通过实验研究了翼型搅拌器不同操作方式（上翻或下压）和锚框式搅拌器不同转速等操作工况对聚合物溶解熟化过程中的作用,并将翼型搅拌器功率的实验数据与数值模拟的结果进行了比较。研究结果表明：翼型和锚框式搅拌器在聚合物不同的溶解熟化过程中其作用是不一样的;双搅拌器的同向运行可以促进罐内的流动和整体循环,加速聚合物的溶解和熟化;采用翼型搅拌器下压操作（KCXD）与MS搅拌器同向运转操作方式最利于聚合物的溶解和熟化。     

页岩压裂用疏水缔合聚合物的合成及性能分析

采用表面活性大单体法,在聚丙烯酰胺分子链上引入少量疏水基团,合成AM—AA．DM共聚体系,应用到页岩气压裂液中。考察了引发温度、引发剂用量、疏水单体含量等对聚合物性能的影响。结果表明,聚合的最佳条件为：引发温度40℃,引发剂含量0．1％,单体总浓度25．0％。在此条件下,聚合物的粘均分子量为112万左右,粒度主要分布在0．4—1．0μm之间,合成产物均一性较好;合成产物水溶液具有良好的抗剪切性能。     

缔合聚合物近井地带剪切模拟实验研究

通过近井地带剪切模拟装置对缔合聚合物溶液进行多次重复高速渗流剪切,研究近井地带的剪切作用对缔合聚合物溶液性能影响。结果表明,聚合物溶液高速流经近井地带各段后(包括射孔孔眼段、射孔压实带和近井地带地层),其溶液表观粘度大幅度下降;随着剪切次数的增加,聚合物溶液粘度下降趋势减缓;剪切作用造成缔合聚合物溶液结构破坏,使聚合物分子间的堆积程度降低,进一步消弱缔合聚合物溶液网络结构的强度,致使溶液表观粘度出现大幅度下降。     

Synthesis,characterization, and solution properties of a surface‐active hydrophobically associating polymer

A nonionic surfmer (MAA‐EO₂₃C₁₂) was prepared and reacted with acrylamide, acrylic acid, and a double tailed hydrophobic monomer (BTMAM) to synthesize a surface‐active hydrophobically associating copolymer (SHAP) through photoinitiated free radical copolymerization in aqueous solution. Fourier transform infrared and ¹H‐nuclear magnetic resonance spectroscopy were used to characterize the functional monomer and the SHAP. Several performance evaluations, such as viscosification property, temperature resistance, salt tolerance, and shear resistance, were also conducted. Experiment results demonstrated that the introduced nonionic surfmer and hydrophobic monomer could endow the copolymer with excellent temperature resistance, salt tolerance, and shear resistance capability at low concentration. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46569.     

三元复合驱用缔合聚合物浓度检测方法优选

考察了淀粉-碘化镉法、浊度法、紫外分光光度法对于三元复合驱中疏水缔合聚合物AP-C1进行浓度检测的现场适应性和有效性。结果显示,从准确度来看,测试三元复合驱体系中缔合聚合物浓度最优的方法是淀粉-碘化镉法,其次是浊度法,紫外光谱法相对误差较大。碱浓度对于淀粉-碘化镉法和浊度法的影响较大,表面活性剂浓度的影响较小。虽然淀粉-碘化镉法测定三元复合体系中缔合聚合物浓度相对误差小,应用广泛,但是此方法操作过程相对复杂,反应条件不易掌握,测量时容易引入人为误差,重复性较难以保证,考虑到浊度法操作简单方便,相对误差在可接受范围内,所以对于现场实际条件下,建议采用浊度法进行检测。     

新型疏水缔合水溶性聚合物的合成及溶液性能研究

以四甲基乙二胺分别与溴代正十四烷/溴代正十六烷反应得到单季铵盐,再与溴丙烯反应即得到2种新型疏水单体十四烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(C14PDBTMN)和十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(C16PDBTMN)。用1HNMR和IR对单体结构进行表征,结果表明为目标化合物。以C16PDBTMN为功能性单体,和丙烯酰胺进行共聚得到新型疏水缔合物P(C16PDBTMN/AM),研究表明,新型疏水缔合物具有其独特的抗盐、抗剪切性能。     

盐刺激响应疏水缔合聚合物溶液的流变性能

：以丙烯酰胺（AM）、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵（ODAAC）和抗盐性非离子功能单体异构十烷聚氧乙烯醚丙烯酸酯（ECY）为原料，通过水溶液聚合反应合成了一种抗盐疏水缔合聚合物（HLMY）。通过黏度、荧光光谱、扫描电镜（SEM）和流变测试研究了HLMY在水溶液中的自组装缔合性能以及盐和温度对HLMY缔合行为的影响。结果表明，HLMY的临界缔合质量分数约为0.30%~0.35%。盐的加入增强了拟空间网络结构，同时，HLMY分子在NaCl溶液中比在CaCl2溶液中聚集得更紧密。在90、120和180 ℃，170 s-1下，将质量分数为0.6%HLMY溶液（以质量分数为5%NaCl盐溶液为溶剂）剪切时间小于500 s时，黏度随温度的升高而增加，说明HLMY在NaCl中具有优异的盐增稠能力，继续剪切2500 s时，黏度仍大于50 mPa·s。弹性模量（G′）随HLMY质量分数的增加而增大，体系的弹性增大，疏水结构单元数增加，形成密集的拟空间网络结构。     

疏水缔合水溶性聚合物的研究进展

综述了疏水缔合水溶性聚合物研究的现状及发展,聚合物合成与表征方法,展望了它在油气开采、污水处理、生物医学、涂料工业的应用,对于该方向的进一步研究和发展趋势给出了一些建议。     

双尾型丙烯酰胺类疏水缔合共聚物的合成与表征

通过光引发自由基聚合的方式,将双尾型丙烯酰胺类疏水单体(N-苯乙基-N-十四烷基甲基丙烯酰胺,PETMAM),与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)等水溶性单体进行共聚,制备出双尾型疏水缔合水溶性共聚物(DTHAP),来解决丙烯酰胺类聚合物耐温抗盐性以及稳定性差的难题。通过测定聚合物溶液的表观黏度作为评价其性能的主要手段,考察了丙烯酸加量、盐、表面活性剂(SDS)含量、疏水单体含量等因素对聚合物性能的影响,从而确定了比较理想的反应条件。实验中发现:丙烯酸加量和表面活性剂含量的变化会影响聚合物的临界缔合行为;盐的引入能够显著降低表面活性剂的用量,提高聚合物的增黏效果;疏水单体含量较低时[0.35%～0.45%(mol)],聚合物可以表现出明显的增黏效果。当聚合物浓度为1 g·L^-1时,聚合物的黏度可以达到141.5 mPa·s,其临界缔合浓度(CAC)为0.75 g·L^-1左右。聚合物在120 g·L^-1的NaCl溶液和120 g·L^-1 NaCl、0.4 g·L^-1 CaCl₂溶液中,80℃下老化90 d,黏度分别为47.6 mPa·s和45.9 mPa·s。采用红外光谱、扫描电镜两种手段,表征了聚合物的结构。