含咪唑结构丙烯酰胺聚合物驱油剂的合成

以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、N–烯丙基咪唑（AI）及N,N–二烯丙基油酰亚胺（DXA）为原料,合成了一种
水溶性四元聚合物AM/AA/AI/DXA,考察了反应条件对聚合反应的影响,确立了最佳合成工艺。通过红外光谱（IR）、
核磁共振氢谱（1H NMR）、扫描电镜（SEM）分析了目标聚合物的结构及溶液微观特征。结果表明：该聚合物具有良好
的耐温抗剪切、抗盐性能。在60 ℃下驱替实验证明：与水驱相比,2 000 mg/L 的聚合物溶液可提高采收率达13.5%,
驱油效果明显。钠蒙脱土在2 000 mg/L 聚合物溶液中水化后,晶层间距与清水相比由18.953 2 Å 降至16.665 7 Å。     

超支化缔合聚合物的制备及驱油性能

针对油田用聚合物的分子主链是线性结构,其耐温抗盐及抗剪切性能不理想,开展了新型聚合物的制备及
性能研究。制备了超支化水溶性缔合聚合物（HPAPAM）,结构经红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征证实。
HPAPAM 在极稀释浓度区,分子内缔合明显,表观黏度低,随着浓度的增加,分子内缔合逐步转为分子间缔合,增黏性
能提高。与一般缔合聚合物相比,HPAPAM 在吴茵搅拌器（5 档,67 s−1）剪切1 min 后的黏度最终恢复率达95%;受大
分子的超支化效应的影响,HPAPAM 在整个剪切速率范围内表现出幂律流体性质。超支化的分子结构增强分子间的
缔合能力,在总矿化度62 000 mg/L,75,80 ?C条件下老化60 d 的黏度保留率分别为89% 和60%。岩芯驱替实验表明
水驱至含水率98% 后,与原油黏度相当的0.5 PV 聚合物段塞及后续水驱提高17.5% 的原油采收率。研究为油田用新
型聚合物提供了新的认识和选择。     

疏水改性聚丙烯酰胺的微皂乳液聚合及性能

采用微皂乳液聚合法,以过硫酸钾为引发剂,在水溶液中引发丙烯酰胺(AM)与α-甲基苯乙烯(α-MSt)自由基聚合制备疏水缔合水溶性共聚物P(AM/α-MSt)。探讨单体浓度、引发剂及疏水单体用量和反应时间对共聚物收率及表观黏度的影响。经红外光谱仪、扫描电镜和表观黏度计等对P(AM/α-MSt)的结构、疏水缔合作用及分子聚集形态进行表征。结果表明:P(AM/α-MSt)溶液的特性黏度η=1 175.1 mL/g,温度为90℃时表观黏度保留率为55.2%;在18 g/L的CaCl2溶液中P(AM/α-MSt)的表观黏度保留率可达82.8%。     

聚/表二元体系配制用水水质优化研究

聚/表二元体系配制用水的水质对体系性能有明显的影响,目前国内对该方面研究较少。以聚丙烯酰胺
HTPW – 112（离子聚合物）和表面活性剂DWS – 3（非离子型）配制的聚/表二元体系为例,利用大量的室内实验,逐一评
价矿化度、铁离子含量以及细菌等水质指标对聚/表二元体系黏度的影响,为相似油藏的配聚用水水质优化方法提供
思路。实验表明,当Na+ 含量超过3 900 mg/L 时聚表二元体系黏度上升,对二元体系具有一定的盐增稠性能。单一
Mg2+、Ca2+ 含量大于500 mg/L 体系黏度下降趋势增强,且Mg2+ 的影响程度略强于Ca2+。Fe2+ 含量超过5 mg/L,二元
体系黏度开始大幅降低。SRB 超过5 个/mL、TGB 超过100 个/mL、FB 超过100 个/mL 会使聚表二元体系溶液黏度大
幅降低,细菌的代谢产物是造成黏度降低的重要因素。     

新型反渗透阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以水做溶剂,采用过氧化物类引发剂合成了丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）共聚物（AA/AM）。探讨了共聚物作为反渗透水处理药剂,对CaSO₄的阻垢率与引发剂用量,合成温度,单体配比,共聚物黏度以及投加量之间的关系。实验结果表明,合成共聚物时的引发剂用量,合成温度,单体配比均对共聚物的阻垢率有较大影响,三者均存在最佳值。合成的共聚物在反渗透水处理系统中对CaSO₄垢有优异的阻垢性能,在高钙离子浓度下,药剂用量仅为8mg/L时,对CaSO₄的阻垢率达91%。此共聚物有优异的阻垢性能,能够广泛应用于反渗透水处理系统。     

超声波辅助引发丙烯酰胺-二甲基二烯丙烯基氯化铵反相微乳液共聚合

借助超声波辅助引发,采用反相微乳聚合法合成了丙烯酰胺（AM）-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的共聚物。研究了不同引发体系、超声波功率、单体、氧化还原引发剂用量及配比等因素对聚合物特性黏度和阳离子度的影响。结果表明：采用超声波辅助引发聚合,可以得到特性黏度大,阳离子度高的共聚物;超声波功率影响结果较为明显,阳离子度在超声波功率为175W时最大,为17.70%（摩尔分数）,特性黏度在超声波功率为125W时最大,为3.9585dl/g;在超声波功率为125W,n(AM)∶n(DMDAAC)=6∶4,单体用量为25%（以水相总质量为基准）,n_引发剂∶n_单体=1.12%,n_氧化剂∶n_还原剂=1∶1时,所得聚合物的特性黏度和阳离子度最佳,值为3.2747dl/g和17.35%。     

MA-AA-MAS共聚物的阻垢性能研究

以水为溶剂,过硫酸钾为引发剂,马来酸酐（MA）、丙烯酸（AA）和甲代烯丙基磺酸钠（MAS）为单体合成了共聚物,综合研究该产品的阻垢性能。探讨了介质pH值、Ca²⁺浓度、温度和共聚物用量对MA-AA-MAS共聚物阻垢性能的影响。结果表明,MA AA MAS共聚物在较宽的介质温度范围内对碳酸钙和磷酸钙都有良好的阻垢效果,对CaCO₃ 和 Ca₃(PO₄)₂ 阻垢率可分别达到98.2%和92.1%。而且也适用于硬度不超过250mg/L的水处理系统中。     

牛蹄塘组页岩气储层有机质微生物来源的证据

针对牛蹄塘组页岩气储层中有机质来源的问题,从微体古生物化石和有机地球化学两方面开展了研究。采
用环境扫描电镜–能谱系统（ESEM – XEDS）对岩芯中的微生物化石形态和化学组成进行了研究;此外,还采用气相色
谱–质谱法（GC – MS）对岩芯抽提物进行了检测。结果表明,牛蹄塘组页岩中发现的微生物化石C 和N 元素含量较
高（大于30%）,从外部形态大致可将其分为3 类：同心环状结构,表面光滑的球体以及细胞壁开口的球体。岩芯抽提
物检测结果表明,牛蹄塘组页岩nC12 ∼ nC32 的正构烷烃均有检出,且具有低碳数（主峰碳nC16）偶碳优势;此外,抽提
物中还检出了含量较高的类异戊二烯烃,包括,姥鲛烷、植烷和角鲨烯。这些微生物化石的发现和有机地球化学组成
特征为晚震旦-早寒武世扬子浅海微生物的繁盛和牛蹄塘组烃源物质的微生物起源提供了有力的证据。     

耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系研究及应用

针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配,研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系,并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强,在115℃下老化后,体系的黏度保留率仍能达到90%以上,界面张力仍能达到10^-3mN/m数量级;体系具有良好的抗盐性能,当矿化度大于100 000 mg/L时,体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力;体系具有良好的长时间老化稳定性能,在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上,界面张力始终维持在10^-3mN/m范围内;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能;驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力,具有良好的抗吸附性能。另外,岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系,能使采收率继续提高25%以上,驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强...     

改性纳米SiO2超支化共聚物在中低渗油藏提高采收率的性能研究

为了提高中低渗油藏的采收率，采用自由基聚合反应合成了一种以改性纳米SiO₂为核、聚丙烯酰胺为亲水支链的改性纳米SiO₂超支化共聚物(MSHP)．通过一系列的实验对MSHPs的结构与流变性能进行了表征，结果表明，MSHPs具有良好的稳定性、平均粒径小，为210 nm，并具有均匀的网状交联结构；使用幂律方程对不同条件下MSHPs的流变曲线进行拟合，质量浓度提高，K值增大，溶液的黏度增大；对于质量浓度为1 000 mg/L的聚合物溶液，温度提高至75℃，K值从15.510降低至8.915，增黏效果下降；而矿化度提高后，溶液表观黏度降低，高剪切速率下，出现剪切变稠现象．油滴剥离与岩心驱替实验表明：相同浓度条件下的SDS溶液加入1 000 mg/L的MSHPs后，油膜剥离速度显著提高；一次水驱含水率为98%后注入0.5PV的MSHPs和后续水驱后，可进一步提高中低渗岩心的采收率分别为12.1%和14.2%.     

AM／AN／AA／淀粉四元接枝共聚物的合成与钻井液性能

采用丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸为单体,在一定温度和引发剂作用下,与淀粉接枝共聚制得AM／AN／AM淀粉四元接枝共聚物,初步评价了其钻井液性能。结果表明,AM／AN／AM淀粉四元接枝共聚物在淡水钻井液、饱和盐水钻井液和复合盐水钻井液中均具有优良的降滤失作用和较好的耐温（抗温≥150℃）、抗盐（抗NaCl至饱和）和抗钙（≥20％）离子污染的能力,并对泥页岩具有较强的抑制包被性。     

抗盐性AA-AMPS共聚分散剂的合成

以丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,采用水溶液聚合法,合成了AA-AMPS共聚物.研究了引发剂用量、链转移剂用量及聚合反应温度等因素对聚合产物黏均分子质量的影响.实验结果表明,在n(AA)∶n(AMPS)=96∶4,引发剂质量分数(基于两种单体)为2%～5%,链转移剂质量比(基于两种单体)为0.30～0.95,单体质量分数(基于反应体系)为40%,反应温度在85～100℃,反应时间3 h的条件下,合成出了黏均分子质量在3900～10 000范围内的AA-AMPS共聚物.最后对产物进行了红外光谱分析.     

光辅助引发制备两性离子型P（AM-DAC-AANa）共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸钠（AANa）的共聚物P（AM-DAC-AANa）.考察了m（DAC＋AANa）∶m（AM）、引发温度、单体（AM＋DAC＋AA）质量分数、反应液pH值、硫脲质量分数、偶氮类引发剂质量分数等因素对聚合反应结果的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比.在m（DAC＋AANa）∶m（AM）=15∶85,引发温度20℃,单体质量分数32％,pH值6,硫脲质量分数1.0％,偶氮类引发剂质量分数0.010 0％的条件下,得到了溶解时间66 min,特性黏数为13.56 dL·g-1的聚合物,并用FT-IR对其结构进行了表征.     

壳聚糖在P（AM-DMC）水分散体系中的分散作用

以丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为单体及阳离子单体,偶氮二异丁基脒二盐酸盐（V-50）为引发剂,水溶性壳聚糖（CTS）为分散稳定剂,在叔丁醇水溶液中进行分散聚合反应.考察了单体质量分数、引发剂质量分数、水醇体积比、反应温度等条件对聚合产物的特性黏数、单体转化率、分子粒径以及体系表观黏度等因素的影响,并通过FT-IR谱图和1H NMR谱图对聚合物的结构进行表征.结果发现：单体质量分数为3.29％～8.32％,水醇体积比在5.5∶4.5～7.5∶2.5,引发剂质量分数为0.006 73％～0.013 45％,反应温度在55～60℃,能得到均匀、流动性好的水分散体系.     

分步法合成SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂及其性能研究

以淀粉接枝丙烯酸共聚物SA为互穿物,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为聚合单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系,通过分步法制备SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂。其适宜反应条件为:w(丙烯酰胺/丙烯酸)=0.4;丙烯酸中和度85%;引发剂用量0.32%;交联剂用量0.035%;SA用量8%.在此条件下合成的SA-IP-P(AA/AM)树脂吸去离子倍率和吸0.9%NaCl盐水倍率分别可达到1 480 g.g-1和120 g.g-1.通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等测试研究了产物中互穿聚合物网络结构,结果显示在保持已有树脂优良性能的基础上,进一步改善了高吸水树脂的保水性能、耐盐性和对环境中水分的应答性.     

AA／AMPS／DMDAAC三元共聚物阻垢分散剂的合成与性能研究

以丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAAC）等为单体,亚硫酸氢钠一过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法,合成AA／AMPs／DMDAAc三元共聚物阻垢分散剂．研究结果表明,溶液中总单体质量分数为30％,引发剂质量分数为8％（占单体含量）,实验在弱碱性环境中进行,90℃下反应5h得到的共聚物有良好的阻垢分散性能．     

AM/AA/AMPS/DMAM的反相微乳液共聚合研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为主单体,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)作为功能性单体,以庚烷为分散介质,表面活性剂SF2810为乳化剂,采用反相微乳液聚合的方法合成了四元共聚物AM/AA/AMPS/DMAM.研究所得的最佳合成工艺条件为:水相中单体浓度为45%,引发剂过硫酸铵加量为单体质量的0.3%,乳化剂加量为油相质量的10%,反应温度为40℃,反应时间为5 h,单体的摩尔比为AM:AA:AMPS:DMAM=52:25:15:8.红外光谱分析证实了四元共聚物的结构.     

星形阴离子型聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能

以季戊四醇为核,并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系,过硫酸钾为助引发剂,引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)自由基共聚合,合成星形阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂Star-P(AM/AMPS).采用FTIR和1H NMR对产物结构进行表征,并计算平均臂数.同时考察反应时间、单体浓度、引发剂用量、反应温度对聚合反应的影响.溶液性能评价结果表明,Star-P(AM/AMPS)的耐温性能及絮凝性能均优于线形PAM.