聚磷酸酯抑制AMDAC冻胶失水机制

考察聚磷酸酯(PAE)对丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物(AMDAC)冻胶失水规律的影响,研究PAE对冻胶微观形貌、AMDAC流体力学直径、重均相对分子质量、黏度的影响,通过红外光谱技术分析PAE抑制冻胶失水的作用机制。结果表明:PAE可有效抑制冻胶失水;基于PAE与AMDAC的水解反应,PAE与AMDAC之间发生交联反应生成C—O—P化学键,该交联反应使得AMDAC分子的流体力学直径、重均相对分子质量、溶液黏度增大,冻胶持水能力获得提高;PAE与AMDAC的交联反应使冻胶由单基团交联(酚醛与胺基交联)变为双基团交联,冻胶初始网格密度增大,冻胶中的水更加牢固地固定在网格中;PAE与AMDAC的交联反应生成了热稳定性优异的高分子氨基磷酸酯,交联后的AMDAC热稳定性获得极大提高,分子链不易发生断裂,从而改善了高温条件下冻胶的稳定性。     

温度和盐浓度对Cr3+与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响

针对过交联造成的冻胶堵剂脱水问题,通过实验建立了一种可以具体表征交联反应过程的方法,即采用分光光度法测定Cr3+浓度以表征Cr3+交联剂的反应速率.考察了交联反应过程中交联剂Cr3+的反应量、冻胶脱水率的变化情况,研究了温度和盐浓度对Cr3+与HPAM交联反应速率及冻胶脱水率的影响,并对交联速率与冻胶脱水的相互关系进行...     

HPAM对碳酸钙结垢的影响

目前关于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对碳酸钙结垢影响的研究比较少。故从高、低浓度两个方面研究HPAM在不同反应条件下对碳酸钙垢形成的影响。实验结果表明,HPAM对碳酸钙的形成有一定的抑制作用,并且浓度越高,抑制作用越明显。HPAM抑制碳酸钙形成的反应时间短,温度升高会减小其抑制作用,在40℃时HPAM对碳酸钙的抑制作用最明显。低浓度HPAM在pH=9时对碳酸钙形成的抑制作用最大,但高浓度HPAM对碳酸钙的抑制作用随着pH值的增加而减小。     

硫化氢对冻胶型堵剂的影响

研究了H2S对常规冻胶型堵剂成冻时间和冻胶强度的影响,这些冻胶型堵剂包括交联聚丙烯酰胺形成的铬冻胶和酚醛树脂冻胶.探讨了H2S对冻胶型堵剂影响的作用机理.结果表明:H2S对无机铬交联体系的影响较大,而对有机铬交联体系和酚醛树脂交联体系的影响相对较小;对于无机铬交联体系,H2S能迅速将Cr6+还原为Cr3+,提高交联HPAM的速度,而当H2S含量偏高时,被还原出的Cr3+会与过量的H2S生成Cr2S3沉淀,不能形成整体冻胶;对有机铬和酚醛树脂交联体系的影响主要体现在pH值的变化上.当选择冻胶型堵剂应用于含H2S的油气藏时,最好选用酚醛树脂冻胶.     

用柠檬酸还原的Cr3+-HPAM胶态分散体冻胶性能研究

研究了柠檬酸与重铬酸钠的反应历程、生成螯合物的结构以及Cr3 HPAM胶态分散体冻胶的性能。在75℃下用柠檬酸将重铬酸钠中的Cr6 还原为Cr3 ,同时与Cr3 发生螯合反应,生成柠檬酸铬螯合物。这种螯合物在一定条件下释放出Cr3 ,它与HPAM交联形成胶态分散体冻胶。实验表明,柠檬酸铬 HPAM胶态分散体冻胶体系最长的成冻时间为40d,最大强度为0.036MPa。用平行管岩心模型考察了冻胶的液流转向作用,调剖后高渗透层流量减小,液流转向低渗透层。     

交联聚合物溶液的粒度分析

应用动态光散射 (DLS)原理 ,采用高灵敏度纳米粒度分析仪 ,对低浓度部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM )与交联剂柠檬酸铝 (AlCit)形成的交联聚合物溶液 (LPS)中的交联聚合物线团 (LPC)粒径分布进行了研究。结果表明 ,LPC的平均流体力学半径随着HPAM相对分子质量的增加而增大 ;随着交联反应时盐浓度的提高先减小而后增大。交联反应后 ,改变体系的盐浓度可影响LPC的大小 ,LPC的平均流体力学半径随体系盐浓度的提高而减小 ,随体系盐浓度的降低而增大。这说明水化的LPC内外的水可自由进出LPC ,线团具有良好的变形性。部分水解聚丙烯酰胺和交联剂柠檬酸铝浓度的改变可影响LPC的大小。采用DLS技术测得的LPC的大小基本与由SEM观测出的尺寸相符 ,说明DLS粒度分析可真实地反映体系中LPC的粒径分布     

采空区岩体粗糙单裂隙中浆液扩散机理研究

以某采空区岩体粗糙裂隙为研究对象,基于有限元软件COMSOL Multiphysics构建了三维粗糙单裂隙注浆模型,分析岩体裂隙中的浆液流动规律,研究了不同的裂隙面粗糙度、开度、注浆压力、裂隙倾角及浆液黏度影响的浆液扩散机理。结果表明,裂隙面粗糙度影响浆液的扩散面轮廓,粗糙度越大,浆液扩散阻力越大,浆液扩散各向异性越强;注浆速率与开度为二次多项式关系,裂隙开度越大,注浆速率的损失越小;注浆压力对浆液扩散轮廓的影响较弱,但改变了浆液的扩散半径,且注浆压力与扩散半径为正相关、与注浆速率呈二次多项式关系,注浆压力越大,注浆速率的损耗越低;浆液黏度并不影响其扩散的各向异性,仅改变浆液扩散的范围。研究成果表明了采空区粗糙裂隙中的浆液扩散机理,为采空区注浆范围的预测及加固决策提供了理论支持。     

喹啉季铵盐和KI浓度对超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响

在110℃、CO_2饱和、含0.2%,醋酸的CaCl_2完井液中,超级13Cr不锈钢发生了均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂行为。添加喹啉季铵盐和KI能有效抑制超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀和点蚀。高浓度的喹啉季铵盐和KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂得到有效控制。低浓度的KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性减小,随着浓度的升高,应力腐蚀开裂敏感性逐渐减低。而低浓度的喹啉季铵盐却促进了氢渗透过程而加剧了超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂行为。     

清水配置冻胶在盐水中稳定性的变化研究

本文以水溶性酚醛树脂为交联剂,以纳米颗粒为稳定剂,以HPAM以及不同AMPS含量的聚合物为成胶剂,在低盐含量的模拟注入水中制备了稳定的冻胶。研究发现,相同交联剂和聚合物用量下,AM-AMPS共聚物成胶时间比HPAM长,但成胶后强度高。评价了制备的冻胶在不同盐含量模拟水中的脱水情况,结果表明,当模拟水盐含量为10000mg/L、30000mg/L时,冻胶会吸水膨胀、强度降低;但当模拟水盐含量高于50000mg/L时,冻胶则脱水,冻胶强度提高。模拟水盐含量越高,脱水幅度越大。提高冻胶中纳米颗粒的含量或用AMPS含量高的共聚物做成胶剂,可明显降低冻胶在高盐含量中的脱水幅度。研究结果对红河油田裂缝封堵剂的开发有指导意义。     

阳离子Gemini表面活性剂/水杨酸钠溶液的黏度特性

25℃恒温条件下,在不同的剪切速率范围内对2.829~7.072mmol/L浓度范围内的Gemini表面活性剂的黏度特性进行测定,以探究溶液内部的胶束结构变化。结果表明,高剪切速率时,随着剪切时间的增加,高浓度溶液中黏度快速减小至基本稳定,这表明胶束结构变化简单;低浓度溶液流变性较复杂,在高剪切速率作用下起始阶段黏度先减小,随后经历了逐渐增大和振荡降低并最终基本稳定的过程。低剪切速率时,所有浓度范围的溶液的黏度均是先增大而后减小最后趋于稳定,表明胶束结构变化相似,最显著的变化是在开始阶段都存在短时间的"应激响应过程"使得溶液黏度达到峰值。     

无机盐对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度影响的实验与理论研究

采用实验与分子动力学模拟(MD)结合的方法研究无机盐对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液黏度影响的规律及微观机制。结果表明:无机盐对溶液黏度影响较大,其中Ca Cl2和Mg Cl2对溶液降黏作用强于Na Cl,且当Ca Cl2和Mg Cl2浓度相同时Mg Cl2的降黏作用更加明显;当溶液中加入无机盐时,由于盐离子与聚合物中羧酸根基团的静电吸引,使其在聚合物周围形成阳离子层,从而减弱了聚合物分子链上羧酸根基团之间的排斥作用,导致分子链收缩,进而降低溶液的黏度;相比于Na+和Ca2+,Mg2+更易靠近HPAM分子链,对分子链构型及黏度的改变更加明显。     

用不同类型粘度计测定交联聚合物溶液流变性质

用奥氏毛细管粘度计、落球粘度计和HAAKE RS150型流变仪分别测定了高相对分子质量、低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与柠檬酸铝（AlCit）交联体系在交联反应过程中的粘度值，研究了在不同反应时间下HPAM—Al-Cit交联体系的粘度与剪切速率的关系。结果表明，在低剪切速率时，HPAM—AlCit交联体系的粘度随反应时间增加呈下降趋势；在剪切速率较高时交联体系具有剪切稠化现象；HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团在水中的分散体系，这是交联体系粘度随反应时间增加而降低和剪切变稠的主要原因。     

不同酸介质对TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)体系的影响

 研究了不同酸介质对TiO₂光催化还原低浓度Cr(Ⅵ)体系的影响,发现在110 W紫外灯3、h照射条件下Cr(Ⅵ)质量浓度低于20μg/mL时受空白影响大.通过在无TiO₂光催化剂的空白实验,表明在HCl介质中不用考虑空白带来的影响,而H₂SO₄,HNO₃,CH₃COOH均有不可忽略的影响.     

纳米鱼骨增强鱼肉肌动球蛋白凝胶强度的机制研究

比较研究了添加CaCl₂、纳米鱼骨(NFB)、纳米羟基磷灰石(HAP)和纳米羟基磷灰石＋胶原蛋白(HAP+CLG)对白鲢肌动球蛋白胶凝特性的影响,以探究NFB增强鱼肉蛋白凝胶强度的影响机制。NFB和CaCl₂组钙离子浓度相同,NFB和HAP粒径相同。NFB组肌动球蛋白凝胶的破断力与CaCl₂组无显著性差异(p>0.05),但是显著高于HAP组和HAP+CLG组(p<0.05)。5组肌动球蛋白凝胶的表面疏水性、总巯基含量和微观结构无显著性差异(p>0.05)。在SDS-PAGE图谱中,对照组的肌球蛋白重链二聚体(MHC₂)条带不显著,HAP和HAP+CLG组的MHC₂条带较显著,CaCl₂组和NFB组MHC₂条带的强度显著高于HAP组和HAP+CLG组。结果表明,纳米鱼骨增强肌动球蛋白凝胶强度的主要机制是通过激活内源性TGase,促进肌球蛋白重链共价交联形成二聚体。     

聚合物溶液磁处理参数优化研究

采用系列磁化器研究了磁处理对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响 .以聚合物浓度、磁场强度和峰数 3因素 3水平的正交试验设计方法进行了HPAM溶液磁处理参数的优化研究 .发现磁处理后HPAM溶液的黏度普遍提高 ,而且随聚合物溶液浓度、磁场强度和峰数的增加而增大 .影响HPAM溶液磁增黏效果的因素依次为聚合物浓度、磁场强度和峰数 .试验得到的磁增黏优化参数为聚合物浓度 10 0 0mg/L、磁场强度 5 0 0mT、峰数 4峰 .     

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     

Pb2 胁迫对蛋白核小球藻叶绿素荧光强度及亚显微结构的影响

实验研究了蛋白核小球藻叶绿素荧光强度及亚显微结构受不同浓度Pb2+的影响。实验结果表明:随暴露时间的进行0、1 mg/L Pb(NO3)2处理组蛋白核小球藻的叶绿素荧光强度是逐渐升高的;而5、10、50、80 mg/L处理组的藻叶绿素荧光强度逐渐降低;且Pb2+浓度越大其荧光强度的下降趋势越明显。经Pb2+处理的蛋白核小球藻细胞易破裂且多变形,细胞壁和原生质体结合疏松,细胞超微结构中的细胞器如叶绿体、线粒体、蛋白核、淀粉与液泡等受到了Pb2+毒性影响,导致其细胞内的各个系统受到明显影响,进而影响到藻细胞的荧光特性。     

高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪和扫描电镜,对交联聚合物凝胶和聚合物溶液的黏度、分子聚集体、分子线团尺寸(Dh)和黏弹性及其影响因素进行研究。采用岩心流动实验和调驱实验装置,评价交联聚合物凝胶的流动性和调剖能力。结果表明:调整溶剂水矿化度、聚合物和交联剂质量浓度可以使聚合物溶液中生成以分子内交联为主的凝胶或以分子间交联为主的凝胶,分子内交联会使交联聚合物凝胶黏弹性大幅度增加,分子间交联对黏弹性影响较小,交联反应先发生分子内交联,然后演变为分子间交联;黏弹性不仅能够提高洗油效率,而且能够提高微观波及系数;与相同质量浓度聚合物溶液相比,分子内交联聚合物凝胶的黏度接近,Dh略大,黏弹性、阻力系数和残余阻力系数明显增大,具有较高的驱油效率。     

CaCl2的水解反应对固态SiO2显微特征的影响

利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段,并结合热力学理论计算,研究了浸泡在1173 K温度下脱水不完全的CaCl2熔盐中的固态SiO2圆柱样显微特征变化及其原因,初步分析了CaCl2盐的水解反应对固态SiO2电解特性的影响.结果表明,未严格脱水操作的CaCl2盐很容易高温水解,生成的CaO在熔体中的活度只要不低于0.001,即可与SiO2逐级形成CaO·SiO2(CS)、3CaO·2SiO2(C3 S2)和2CaO·SiO2(C2 S)等多种硅酸盐,导致圆柱体外表面的形貌、结构发生较大变化;圆柱体内部渗透进入的熔盐中CaO含量低,形貌变化较小.外表面硅酸盐层的存在使仅内置阴极集流体的固态Si O 2圆柱体电解还原速度减慢和难度增加.