一种新型水溶性两性聚合物的合成与性能评价

以甲基丙烯酸、丙烯酰胺、苯乙烯磺酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵为单体进行四元共聚，合成出新型水溶性两性离子聚合物降滤失剂。并对合成温度、合成时间、单体加量及引发剂加量等反应条件进行了合理优化。对合成聚合物进行了抗温、抗盐、抗钙、降滤、防膨试验评价。结果表明，该合成聚合物具有较好的抗温、抗盐、抗钙、降滤以及防膨能力。在饱和盐水钻井液中的降滤失效果尤其显著，抗温能力达到200℃以上，能够满足高温钻井的需求。     

抗高温磺化沥青降滤失剂的室内研究

选择3种软化点的沥青、发烟硫酸和催化剂LFG-1等为主要原料,用捏合反应方法合成样品。按标准Q/SHCG 3-2011评价其油溶率、水溶率、磺酸钠含量及高温高压滤失量。结果表明,软化点为110℃的沥青、反应温度为40℃、沥青与发烟硫酸和煤油的比例为12∶8∶1、催化剂的加量为2%时合成出的样品15#性能均能满足标准要求,且高温高压滤失量只有17.2ml,比标准产品要求低7.8ml。对比评价现场产品FT-1和15#在模拟聚合物钻井液中的最佳加量、抗温性及抗盐性结果表明,15#最佳加量为3%,抗盐为15%,抗温为170℃;FT-1最佳加量为4%,抗盐为15%,抗温为150℃,说明15#具有很好的高温降滤失性。     

钻井液温度稳定剂WDW的研制与应用

针对常用钻井液聚合物增粘剂及降滤失剂高温降解后导致钻井液流变性及滤失性发生很大变化的问题，在室内开展了钻井液温度稳定剂的研制。利用丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和苯乙烯基硫脲3种单体。采用自由基水溶液共聚法合成温度稳定剂（WDW），评价了WDW对聚合物增粘剂、降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温性的影响，并分析其作用机理。结果表明，该剂能提高聚合物增粘剂、降滤失剂及磺化类降滤失剂抗温能力10～20℃，有效地解决了磺化类降滤失剂高温交联问题。该剂应用在江汉油田、华北油田无固相钻井液体系中，取得了良好效果。     

新型降粘剂LS-AA的合成与评价

木质素磺酸钙（LS）与丙烯酸（AA）单体在一定的条件下发生聚合，生成丙烯酸一木质素磺酸钙接枝共聚物（LS-AA）。对木质素磺酸钙接枝丙烯酸反应的引发剂和工艺条件进行优选并评价了产品性能。研究表明．质量分数为2％的K2S208可作为引发剂；反应的最佳工艺条件是丙烯酸质量分数为10％，反应温度为90℃，反应时间为3h；合成的产品有良好的降粘、降滤失性能以及抗钙和抗盐性能。     

丙烯酸共聚物-有机膨润土复合高吸水性树脂的研究

采用丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、丙烯酸甲酯（MA）为单体与有机膨润土复合,通过水溶液共聚法制备复合高吸水性树脂。考察丙烯酸中和度、单体配比、引发剂用量、交联剂用量、有机膨润土用量、反应温度对产品吸水倍率的影响。得到了最佳聚合反应条件：丙烯酸中和度75%,单体n（NaAA）∶n（AM）∶n（MA）=8∶2∶1,引发剂用量0.25%,交联剂用量0.03%,反应温度75℃。此条件下制备的高吸水性树脂对蒸馏水和0.9%盐水的吸收倍率分别为850和120 g/g。     

高岭土/柠檬酸复合高吸水树脂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,添加一定比例的高岭土和柠檬酸,通过发生共聚交联反应制备高岭土/柠檬酸复合高吸水树脂。试验探讨了高岭土和柠檬酸的质量比、单体质量比、交联剂用量、引发剂用量、反应温度和丙烯酸中和度对复合树脂吸水率的影响。结果表明,当m(高岭土)∶m(柠檬酸)=1∶2、m(AA)∶m(AM)=4∶1、交联剂用量为0.06%、引发剂用量为0.2%、反应温度为70℃、AA中和度为65%时,复合高吸水树脂的最大吸水率为965 g·g-1,最大吸盐水率为105 g·g-1。     

聚合物低密度水泥浆体系的优化评价

介绍了一种以AMPS为基料的聚合物降滤失剂(CG88L)来配制低密度水泥浆。该聚合物低密度水泥浆体系具有降滤失效果明显,自由液为零,早期强度高,抗污染性能好等特点,并且具有较好的环境适应性。     

AA/AM/AMPS三元吸水树脂的合成与性能研究

以丙烯酸,丙烯酰胺,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料,聚乙烯醇,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(1∶1)为复合交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用溶液聚合法,合成高吸水性树脂,并用正交实验对最佳反应条件进行了研究。得到最佳条件:ω(单体)=20%,ω(交联剂)=0.04%,中和度为65%,n(AMPS)∶n(AM)∶n(AA)=1∶1∶1,ω(引发剂)=0.04%,反应温度60~80℃,反应时间6~7 h,在此条件下合成的共聚物于室温下吸蒸馏水最大倍数达1 060,吸ω(NaC l)=0.9%水溶液最大倍数为92。     

一种胶乳水泥浆缓凝剂的合成及性能评价

为满足深井固井对水泥浆缓凝剂的要求,合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸(MAA)和有机二元酸三元共聚物缓凝剂,经筛选得最佳合成条件为:溶液pH值8~10,AMPS、MAA、有机二元酸质量比5∶4∶2,反应温度110℃,反应时间为3h。室内评价了缓凝剂对胶乳水泥浆体系性能的影响,结果表明:缓凝剂的缓凝效果良好,稠化时间可调,稠化曲线理想;对水泥浆流变性能有一定的改善;能很好的控制游离液量和API滤失量;固化后水泥石抗折、抗压强度高。该合成方法步骤简单,成本低,合成的缓凝剂解决了普通缓凝剂缓凝效果差、不稳定等缺点,应用前景广,更能满足现场的施工要求。     

葡萄糖/膨润土复合高吸水树脂的制备及性能

复合高吸水树脂是一种带有亲水基团的高分子聚合物,是近年来广泛研究的新型功能材料。为提高树脂的吸水倍率、吸水后的凝胶强度以及降低生产成本,采用水溶液聚合法,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体共聚交联反应的基础上,添加一定比例的葡萄糖和膨润土,制备葡萄糖/膨润土复合高吸水树脂,考察葡萄糖和膨润土的质量比、单体丙烯酸和丙烯酰胺的质量比、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺的用量、引发剂过硫酸钾的用量、聚合反应温度及丙烯酸的中和度对复合树脂吸水率的影响。结果表明:当m(葡萄糖):m(膨润土)=1:3、m(AA):m(AM)=3:1、w(引发剂)=0.4%、w(交联剂)=0.08%、AA中和度为65%、反应温度T=75℃时,复合高吸水树脂最大吸水率为985 g/g,最大吸盐水率为114 g/g。     

中原油田油井水泥浆降滤失剂评价研究

阐述了油井水泥浆降滤失剂的作用机理,介绍了中原油田降滤失剂现状。利用降滤失剂评价方法,从不同角度对中原油田降滤失剂进行了评价,确定出了降滤失剂的加量范围,引入降滤失剂经济性能评价系数对降滤失剂进行了经济性评价,优选出了适用于中原油田现场使用的降滤失剂。     

NVF-DADMAC共聚物的合成及助滤助留效果研究

以偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)为引发剂,在水溶液中合成了N-乙烯基甲酰胺(NVF)与二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)的共聚物,并对产物进行了FTIR、DSC表征。在单体质量比m(NVF)/m(DADMAC)=1下,探讨了单体总质量分数、引发剂质量分数、反应温度对聚合过程及产物特性粘度的影响;考察了产物在瓦楞纸浆中的助滤助留效果。研究结果表明,NVF与DADMAC发生共聚,在单体总质量分数为20%、引发剂质量分数为0.1%、反应温度为60℃、反应时间为7h的聚合条件下,单体的总转化率为96.3%,产物特性粘度为65.2ml/g、正电荷量为0.7094mmol/g;在弱碱性条件下,当NVF-DADMAC共聚物(PNVF-DA)的添加量为0.75%(以绝干浆计)时,打浆度降低23.8%、去浊率为62.7%。     

钻井液降滤失剂研究述论

介绍了国内油田用钻井液降滤失剂的研究近况,包括改性天然产物降滤失剂、合成聚合物类降滤失剂、合成树脂类降滤失剂、有机-无机复合降滤失剂、成膜降滤失剂和其他新型降滤失剂。总结了近年来钻井液降滤失剂研究的思路和方法,探讨了钻井液降滤失剂的发展趋势。     

一种能改善盐岩层固井胶结质量的饱和盐水胶乳水泥浆体系的研制

固井水泥浆与盐岩地层间难以形成有效胶结,是造成盐岩层固井质量差的主要原因。为解决这个问题,提出用饱和盐水胶乳水泥浆体系来改善盐岩层固井胶结面的胶结质量。通过试验优选出抗盐胶乳GR1、降滤失剂CG88L等添加剂材料,构建了一套饱和盐水胶乳水泥浆体系,室内对水泥浆体系的抗温性能及其与地层的胶结性能进行了评价。评价结果显示,饱和盐水胶乳水泥浆体系具有广泛的温度适应性和较高的胶结强度。与常规聚合物抗盐水泥浆相比,该水泥浆体系可将水泥浆与模拟盐岩地层的胶结强度提高20%以上,能够有效改善盐岩层固井胶结质量。     

DMC-IA-AM型两性聚丙烯酰胺对废纸的增强效果

以丙烯酰胺(AM)、衣康酸(IA)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及N,N-甲叉双丙烯酰胺(MBA)为单体进行两性聚丙烯酰胺(Am PAM)的合成,将合成的Am PAM加入混合废纸浆中进行抄纸。通过纸张各项强度指数的测量,确定其最佳合成工艺条件。结果表明,添加DMC-IA-AM型两性聚丙烯酰胺的纸张比原纸的各项强度指数有明显升高;在反应温度为70℃、时间为6 h、p H值为7、引发剂用量为0.6%(基于单体质量)、n(阴离子)∶n(阳离子)=0.3∶0.3的条件下合成的两性聚丙烯酰胺(Am PAM)对纸张的增强效果最为明显。     

马铃薯淀粉/丙烯酸/丙烯酰胺接枝共聚高吸水性树脂的合成工艺

在无氮气保护下,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法制备马铃薯淀粉/丙烯酸/丙烯酰胺高吸水性树脂.结果表明,采用该法能制得马铃薯淀粉/丙烯酸/丙烯酰胺高吸水性树脂,其最佳工艺条件为单体配比(AA:AM)5:3、交联剂2.0mL、引发剂1.0mL、中和度95%、反应温度65℃.在此条件下合成的树脂在室温下吸蒸馏水587.00 g·g-1.红外光谱初步表明马铃薯淀粉与丙烯酸和丙烯酰胺产生了交联.     

椰纤维/AA/AM在HNO3稀溶液体系中的接枝共聚反应

研究了在HNO3水溶液体系中以丙烯酸和丙烯酰胺单体接枝改性椰纤维制备吸水性树脂的某些接枝共聚反应条件，并用红外光谱分析鉴定了接枝产物。结果表明，当引发剂硝酸铈铵浓度为20mmol／L，引发反应体系的硝酸浓度为0，15mol／L，m(AA AM)／m(纤维素)≈7，反应温度为35℃、时间为4h时，接枝率较高，可达到63％。     

农用复合高吸水树脂制备的研究

[目的]制备一种农用复合高吸水树脂。[方法]以黄原胶(XG)、乙烯基磺酸钠(SVS)、丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液聚合法制备XG/SVS-AM复合高吸水树脂,分别研究MBAA用量、APS用量、反应温度、AM和SVS用量对产物吸水性能的影响。[结果]所得复合高吸水树脂对生理盐水有良好的耐受性。当M(MBAA)∶M(XG)=0.025∶1.000,M(APS)∶M(XG)=0.035∶1.000,M(SVS)∶M(XG)=0.450∶1.000,M(AM)∶M(XG)=0.600∶1.000,反应温度为60℃时,所制备的树脂对去离子水和生理盐水的吸收率最高,分别达到1 267 g/g和206 g/g。[结论]该吸水树脂将在农业、园艺等领域有较高的应用价值。     

改性稻草保水剂的制备和性能研究

以稻草、丙烯酸(AA)单体为接枝共聚原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钠为引发剂,合成新型农用保水剂,并对保水剂吸水性能影响因素进行分析。结果表明,当固定稻草为2g、单体丙烯酸14g时,最佳反应条件为:预处理稻草碱液的浓度为18%,引发剂用量为1.7%,交联剂用量为0.35%,反应温度为75℃,丙烯酸中和度为60%。红外光谱图表明接枝聚合成功,泥土和泥沙中的模拟试验结果显示改性稻草保水剂对提高土壤蓄水能力和缓解土壤水分的蒸发具有明显的效果。     

一种抗高温高密度水基钻井液体系的优选及室内评价研究

针对深井、超深井温度和压力高,地层结构复杂等因素,结合深井钻井液的技术特点,通过对抑制剂、抗高温稳定剂、抗高温降滤失剂、抗高温增黏剂、润滑剂等添加剂的优化,研制了一套密度在1.80~2.20g/cm3可调、具有现场可操作性的抗高温高密度水基钻井液体系HTDF,其配方如下:4%膨润土+0.1%NaOH+0.5%乙醇胺+0.5%PADS+3%CSMP-2(视博)+3%SPR(视博)+0.2%KPAM+0.3%PAMS+1.5%TEX+重晶石,并对其高温稳定性、抗污染性、抑制性、润滑性、油层保护性和高温高压滤失性能等进行了室内评价。结果表明,该体系具有长时间的抗温稳定性(抗200℃),能有效抑制泥岩的水化膨胀,具有较强的封堵性,滤失量低,对储层伤害小,可以满足钻进时工程地质要求。