高矿化度水压裂液螯合剂的研制

用油田产出水、返排水等高矿化度水作为配液水配制压裂液时,由于其中多种高价、变价金属离子含量较高,易与羟丙基瓜胶上的羟基发生配位竞争,在高分子表面容易形成聚团,严重影响了瓜胶的溶胀和交联性能。为此,研制开发出一种螯合剂,可解决瓜胶溶胀难、黏度低等问题。对该体系性能评价实验结果表明,用加入该螯合剂的高矿化度水配制羟丙基瓜胶压裂液,加入交联剂后可在3~4 min交联,且交联冻胶弹性好。在90℃,170 s~(-1)下连续剪切1.5 h,黏度为101.32 m Pa·s,使配制的压裂液对金属离子具有良好的耐受性和螯合性,可形成有效稳定的交联冻胶,并有效改善其耐温耐剪切性能。     

高价金属离子与聚丙烯酰胺的交联机理

对Zr(Ⅳ),Al(Ⅲ),Fe(Ⅲ),Cr(Ⅲ)和Ti(Ⅳ)等高价金属离子在水溶液中的化学机理进行了研究.结果表明,高价金属离子通过水解聚合可生成多核羟桥络离子.试验证实,高价金属离子与聚丙烯酰胺(PAM)的交联体系具有最高成冻酸度,此酸度主要由体系中高价金属离子的性质所决定.PAM水解度对交联有一定影响,水解度太大或太小的PAM都不能形成冻胶,高价金属离子是以其多核羟桥络离子与PAM的羧基形成极性键和配位键产生交联的.     

渗透汽化法汽油脱硫用丙烯酸酯交联羟乙基纤维素膜的性能评价

利用热交联反应,在72℃下将丙烯酸酯单体和羟乙基纤维素聚合物合成交联羟乙基纤维素膜,用红外光谱仪表征交联羟乙基纤维素膜的膜结构.采用模拟汽油和催化裂化汽油评价了丙氧基化-甘油三丙烯酸酯交联羟乙基纤维素膜的分离性能.结果表明:1,6-己二醇双丙烯酸酯、丙氧基化-甘油三丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3种单体和羟乙基纤维素反应后,生成的特征峰(3749 cm-1)相同,但是交联度和对噻吩的相互作用参数不同,对噻吩的富集能力亦不同;交联剂含量增加,红外谱图中特征峰值增加,交联度增加,对噻吩的选择性增加而渗透性降低;进料为1.20×10-3的模拟汽油时,该膜对噻吩的富集因子达到26,通量为0.13 kg/(m2·h),进料为催化裂化汽油时,富集因子3.6,通量3.0 kg/(m2·h).     

纤维分解酶对YF—C型压裂液破胶水化及井下模拟试验

水基凝胶压裂液在石油开采上,已具备了工业投产条件。不少油田已将水基凝胶压裂液作为一种可靠增产措施。国外应用最广的压裂液配方为硼砂交联胍胶胶冻,从国内目前情况来看,有的油田使用硼砂交联的羟乙基皂仁粉凝胶压裂液。以α—淀粉酶作破胶剂。有的油田使用羟甲基槐仁粉凝胶压裂液,以酒厂黑曲霉作破胶剂,均取得了良好效果。据了解,在应用压裂液过程中,还存在着破胶水化不理想,反排不彻底等现象。为此,我们培养了纤维素分解酶产生菌EC_o E261,通过发酵得到酶     

具有超高固色效应的多胺型交联染料合成及应用研究

合成了吡唑啉酮单偶氮黄色和1,4-二氨基蒽醌系蓝色四乙烯五胺型交联染料,利用分子链上剩余氨基的高反应性及同一分子链上存在多个可反应基团的优点,通过交联染色和固色实现染料在纤维上的超高固色率,实现染色的绿色化.用浸染和轧染的染色方法将交联染料应用于丝绸和棉纤维染色,然后用硫酸酯乙基砜型交联剂,两浸两轧、焙烘固色染色纤维.研究结果表明在pH为4时该两只染料竭染率最高,并且用交联剂固色后交联率均大于98%,染色纤维具有较好的日晒牢度、摩擦色牢度和水洗色牢度.     

壳聚糖/聚乙烯醇温敏水凝胶的制备及性质研究

通过对壳聚糖的化学交联和聚乙烯醇(PVA)的物理交联作用来提高壳聚糖/甘油磷酸体系的凝胶密度和凝胶强度,形成互穿网络结构体系,并在甘油磷酸盐作用下形成具有温度敏感pH依赖型的水凝胶,在体温下能迅速成胶。通过交联剂进一步强化后的互穿网络体系结构更致密,机械强度好。Fourier红外光谱证明凝胶中存在交联剂和壳聚糖形成的Sch iff’s键。经PVA和化学交联后的温敏凝胶具有更紧密的结构,在原位温敏性可生物降解植入剂应用领域具有发展潜力。     

分子动力学模拟汽油组分在交联乙基纤维素中的扩散行为

采用分子动力学(MD)模拟乙基纤维素(EC)的交联过程,考察典型汽油组分(噻吩、正庚烷、环己烷、环己烯和甲苯)在不同交联度EC中的扩散行为,绘制小分子在聚合物中扩散轨迹并分析其扩散方式,计算汽油组分在EC中的扩散速率与噻吩扩散选择性。通过分析聚合物自由体积、XRD谱图、分子链运动性,研究EC交联对分子扩散影响的作用机制。结果表明;随着交联度增加,EC内氢键作用能下降,分子间距增加,自由体积和分子链运动性呈现先增加后减小的趋势,进而导致汽油组分在EC的扩散速率和噻吩扩散选择性也呈现相同趋势;渗透汽化汽油脱硫过程中EC膜存在最佳交联度。     

(农药-纤维素)酯类缓释剂的合成及水解性能的研究

以纤维素和羧甲基纤维素作为载体,将带有羧基的2,4-二氯苯氧乙酸和带有羟基的五氯酚等农药分别与它们相结合。制备了分子链上键合有农药的高聚物。进而通过水解试验其释放农药的性能。结果表明:农药在纤维素链上的替代度可以通过控制反应条件加以调节,所制备的键合有农药的高聚物可以自行水解而缓慢地释放出农药,并随水解时间的延长,释放速度逐渐减慢。     

多羟基醇压裂液体系交联剂研究

针对常规胍胶压裂液对油气藏储层伤害的现状,提出一种有机硼交联多羟基醇压裂液体系.通过室内实验为该体系合成了有机硼交联剂的基础物S-BQ,其最佳原料配比n(多元醇A)∶n(硼酸)为8∶1,催化剂Na2CO3的质量分数为0.35%左右.针对S-BQ延迟交联时间过长的问题,经复配加入延迟调节剂和助溶剂,制得性能优良的有机硼交联剂FS-BQ.用该交联剂交联的多羟基醇压裂液具有很好的延迟交联特性和剪切稳定性.此外,该压裂液体系破胶彻底,残渣含量低,对油气藏储层伤害小,适合于超低渗透油气田储层改造.     

正负离子表面活性剂混合溶液中囊泡的稳定性

水环境中直链烷基羟酸盐与溴代烷基季铵盐１：１混合表面活性剂囊泡可在一定时间和较大温度范围内稳定存在。１－１价型无机盐对混合囊泡稳定性影响较小。但少量高价金属离子与离子、非离子表面活性剂的介入对混合体系形成的囊泡具有较为明显的破坏作用。     

一种延迟交联的抗高温加重胍胶压裂液的研究

深井储层埋藏深、岩性致密,破裂压力和裂缝延伸压力高,导致压裂施工压力高、难度大,常规压裂液密度低,无法保证施工安全和措施效果。为此,合成了一种有机硼交联剂YGB 1,通过交联时间的测定对交联比和调节剂用量进行优化;并对稠化剂、加重剂和其他添加剂进行了优选,形成了密度为1.35 g/cm³、延迟交联时间在3～17 min内可调、适用于160 ℃储层的加重胍胶压裂液配方。通过耐温耐剪切实验、悬砂实验、降阻实验和破乳实验对压裂液的各项性能进行了测定,结果表明,该加重胍胶压裂液各项性能优异,在160 ℃、170 s^-1下剪切2 h后黏度仍保持在150 mPa·s以上;当混砂比为25%时,使用20～40目的陶粒在90 ℃条件下测试悬砂实验,悬浮0.5 h后,陶粒无沉降;测试管路为6 mm,当排量为3.5 m³/h时,加重压裂液的降阻率为61%;破胶液表面张力为24.8 mN/m,残渣含量为398.2 mg/L;破胶液防膨率为91%。     

多糖水基压裂液添加剂

本文分析了国内外多糖水基压裂液添加剂的发展现状,指出植物胶和纤维素衍生物等多糖被广泛应用于配制水基压裂液。国外普遍使用瓜尔胶作胶凝剂。通过对瓜尔胶进行化学改性和使用新型交联剂,可以改善压裂液的耐温性,降低残渣量,并进一步发展延缓交联等新技术.文章还建议我国应努力开发适合我国条件的多糖压裂液新品种。     

马铃薯变性淀粉用作钻井液降失水剂的研究

为克服羧甲基纤维素 (CMC)类降失水剂的缺陷 ,合成了醚化、接枝热交联淀粉 .将这两种产物单独及复配后用作钻井液降失水剂 ,并依据API标准对其降失水性能进行了评价 ;通过正交实验对其合成工艺进行了优化 ;运用红外光谱对其结构进行了表征 .研究结果表明 :合成醚化淀粉时最合适的用水量为 15mL ;合成接枝淀粉时最合适的单体用量为 4 .5 g ,热交联温度在 35℃时所得产品降失水率最高 ;醚化淀粉与接枝淀粉复配质量比为 1∶1时降失水性能较理想可达到 5 0 % ;醚化、接枝反应确已发生并在分子中引入了相应的官能团 .该产物对环境基本无伤害 ,有望部分或者完全取代CMC类钻井液降失水剂     

锆冻胶水基压裂液

本文研究了一种新的水基压裂液即锆冻胶水基压裂液。这种压裂液是以聚丙烯酰胺(PAM)作成胶剂,用无机锆化合物作交联剂,加入适量的玻胶剂和防乳剂配成。其特点是粘度高、摩阻低、滤失系数小、可在指定的时间水化,水化后的残液无残渣,不与油乳化,因而易于从地层排出。作交联剂的无机锆化合物,可在破胶水化后作为粘土防膨剂,从而使这种水基压裂液特别适用于压裂粘土含量高的地层。本文还研究了影响锆冻胶的各种因素和锆冻胶作为压裂液的使用性能,证实这种冻胶比现场用得最多的硼冻胶优越。     

羧甲基纤维素丙烯酸酯复合乳液的制备及其性能分析

以羧甲基纤维素为保护胶体代替传统的乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、十二烷基硫酸钠等,通过乳液聚合,得到了一种性能优良的丙烯酸酯复合乳液。通过几种不同乳液的比较表明,羧甲基纤维素丙烯酸酯复合乳液有很好的耐离子强度和耐有机溶剂性,得到的聚合物力学性能有一定提高,并可得到固体质量分数50%的稳定乳液。乳液的交联度测试结果表明羧甲基纤维素与丙烯酸酯结合在一起,参与了聚合反应;羧甲基纤维素的加入可以提高单体的转化率,但高黏度和低黏度的羧甲基纤维素都不利于聚合反应。     

硼交联水基冻胶压裂液的研究发展现状

综述了硼交联水基冻胶压裂液的国内外研究发展现状．着重介绍了国外应用核磁共振（ＮＭＲ）能谱技术研究硼交联机理得出的结论、有机硼配合物交联剂的延迟交联机理和优异性能、硼交联压裂液的粘弹性和测定方法以及破胶剂的最新发展成果—胶囊破胶技术．指出了硼交联水基冻胶压裂液的几个重要研究和发展方向     

化学剂对磷酸酯类油基冻胶压裂液性能的影响

系统研究了 9种化学剂对柴油基冻胶压裂液性能的影响 ,结果发现 :在一定剪切速率(1 70s- 1)下 ,添加不同类型的化学剂对柴油基冻胶压裂液的性能影响很大 ,其中化学剂Z 1和Z 7可以显著提高柴油基冻胶压裂液的抗温和抗剪切性能 ,使得剪切后的压裂液粘度较不加化学剂提高了近 1 0 0mPa .s.     

安棚低渗裂缝性储层高温压裂液研究与应用

分析了安棚低孔、低渗裂缝性储层对压裂液的基本要求,确定了评价压裂液性能的实验温度,优化了稠化剂、胶联剂、破胶剂、助排剂等添加剂,形成了适宜于安棚油田的压裂液体系,该压裂液具有良好的耐温、耐剪切和延迟交联特性,携砂能力强、破胶彻底、伤害低,能够满足90～140℃温度地层压裂施工的需要。提出了变浓度压裂液优化设计技术,现场实施49井次,成功率91.3％,有效解决了高温裂缝性储层压裂易砂堵的难题。     

安棚低渗裂缝性储层高温压裂液研究与应用

分析了安棚低孔、低渗裂缝性储层对压裂液的基本要求,确定了评价压裂液性能的实验温度,优化了稠化剂、胶联剂、破胶剂、助排剂等添加剂,形成了适宜于安棚油田的压裂液体系,该压裂液具有良好的耐温、耐剪切和延迟交联特性,携砂能力强、破胶彻底、伤害低,能够满足90～140℃温度地层压裂施工的需要。提出了变浓度压裂液优化设计技术,现场实施49井次,成功率91.3％,有效解决了高温裂缝性储层压裂易砂堵的难题。