橡胶含量和连续相分子量对HIPS性能影响的研究

研究了顺丁橡胶含量和连续相分子量DCP量对HIPS性能的影响。发现4%橡胶量已能达到较高的冲击强度,引发剂用量在一定范围内的增加对冲击强度影响不大,但可提高设备效率。     

调聚型化合物丙烯酸甲酯与马来酸酐共聚反应的研究

本文用分子量调节剂十二烷基硫醇控制丙烯酸甲酯与马来酸酐共聚反应产物的分子量，并探索了反应温度、时间及调聚剂的用量对反应最终产物的收率及分子量的影响。对合成的低聚物用红外光谱、核磁共振光谱以及化学分析等手段进行了表征。     

一种新型调剖剂的性能评价

室内通过交联反应合成了一种聚合物类冻胶调剖剂DX—C,详细探讨了该调剖剂的适用条件。重点分析了合成过程中各种影响因素的影响程度,这些因素包括主剂聚丙烯酰胺的浓度和交联剂的浓度大小、酸碱度。在对调剖剂适用条件的性能评价过程中,对调剖剂的成胶时间、强度、稳定性等进行了测定。发现最佳合成条件是:主剂聚合物浓度0.4%,交联剂浓度为0.35%,pH值为5—6。     

一种调剖剂的合成与性能评价

河南油田某区块地层温度异常、矿化度高,常规调剖剂所用的聚丙烯酰胺容易分解使得调剖效果差,调剖后的吸水剖面均质性不好。为了提高调剖效果,开展了新型调剖剂的研制。实验选用疏水缔合聚合物代替聚丙烯酰胺合成了一种调剖剂,并模拟油藏实际环境对其开展了调剖剂性能的室内实验评价。确定最佳的配方为:缔合聚合物的浓度是3 500—4 000mg/L的范围,调剖交联体系为:乌洛托品0.07%、苯酚0.07%、以及间苯二酚0.02%。最后对合成的调剖剂的稳定性进行了测定。实验发现,疏水聚合物的稳定性好,老化120 d后的黏度保留率很高,适合高温高矿化度油田调剖堵水。     

聚苯乙烯增韧的新机理

采用种子乳液聚合法合成了丁苯橡胶接枝聚苯乙烯（SBR－g-PS）共聚物，将其与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）共混，研究了共混物的力学性能和微观形态结构。结果发现，SBR－g-PS共聚物能均匀地分散于HIPS基体中，其粒径尺寸约为0．05－0．015μm，HIPS中原有的尺寸为1－4μm的大橡胶子未受破坏，形成了大小两种橡胶粒子共存的结构。共混物的冲击强度和断裂伸长率均较HIPS进一步提高，而屈服强度未表现出明显下降，获得了良好的综合力学性能，这表明大小两种橡胶粒子具有显著的协同增韧作用。提出了HIPS的脆－韧转变模型和聚苯乙烯（PS）增韧的新机理，即HIPS中的大橡胶颗粒引发了大量的银纹，使相邻银纹间的“基体层”变得很薄，分散于HIPS基体中的SSBR－g-PS橡胶小粒子促进了这些很薄的基体层发生屈服形变，从而吸收了大量的断裂应变能，有效地实现了对HIPS的进一步增韧。     

纳米硅藻土增强聚丙烯酰胺凝胶堵剂强度及耐温性研究

聚丙烯酰胺(HPAM)凝胶堵剂是一类重要的采油调剖堵水剂,然而其强度及耐温性较差。以硅藻土(DE)纳米颗粒为增强材料,通过交联反应制备了DE改性聚丙烯酰胺水凝胶。以复合凝胶强度作为评价指标,对DE加入浓度进行了考察,并详细分析了DE改善凝胶强度及耐温性的作用机制。结果发现,随着DE加入浓度的提高,复合凝胶强度呈现先增大后趋于稳定的趋势;确定DE最佳加入浓度为0.09wt%,其对应复合凝胶DE-9的强度为12 080 Pa。与原始凝胶相比,DE-9的热降解温度及玻璃化温度分别提高了39.8℃和29.7℃,为256.5℃及135.2℃;岩心封堵率及突破压力分别提升了7.4%和0.41 MPa,达98.1%及2.74 MPa。DE的加入明显提升了凝胶的强度、耐温性和封堵性能。     

纳米硅藻土增强聚丙烯酰胺凝胶堵剂强度及耐温性

聚丙烯酰胺(HPAM)凝胶堵剂是一类重要的采油调剖堵水剂,然而其强度及耐温性较差。以硅藻土(DE)纳米颗粒为增强材料,通过交联反应制备了DE改性聚丙烯酰胺水凝胶。以复合凝胶强度作为评价指标,对DE加入浓度进行了考察,并详细分析了DE改善凝胶强度及耐温性的作用机制。结果发现,随着DE加入浓度的提高,复合凝胶强度呈现先增大后趋于稳定的趋势;确定DE最佳加入浓度为0.09wt%,其对应复合凝胶DE-9的强度为12 080 Pa。与原始凝胶相比,DE-9的热降解温度及玻璃化温度分别提高了39.8℃和29.7℃,为256.5℃及135.2℃;岩心封堵率及突破压力分别提升了7.4%和0.41 MPa,达98.1%及2.74 MPa。DE的加入明显提升了凝胶的强度、耐温性和封堵性能。     

聚合物反相乳液调驱剂对孤岛油田的适应性

针对孤岛油田注聚区油藏物性特点，对聚丙烯酰胺反相乳液调驱剂的适应性进行了研究。结果表明：反相乳液调驱剂转相交联条件为pH值8．0～9．0，温度65℃，地层矿化度条件下转相交联时间大于2d，交联后粘度大于5．0Pa·s，调驱剂适应性较强。物模试验残余阻力系数达到10．4，三管模拟调驱试验在注聚后注入调驱剂1％×0．3VP，可提高采收率13％以上，表明该调驱剂能够实现深部调驱，提高采收率。     

纳米TiO2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯（HIPS）高性能化,该文通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS／纳米TiO2复合材料。测试结果表明,在纳米TiO2含量为2％时,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值,显示出纳米TiO2对HIPS具有同时增强增韧效果,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近。     

低收缩高抗冲聚苯乙烯材料研究

本文重点研究了碳酸钙、滑石粉和云母粉对高抗冲聚苯乙烯材料力学性能及产品后收缩的影响,结果表明滑石粉在对HIPS后收缩的改善上具有明显的作用,且对HIPS材料的冲击强度影响较小;低流动性的HIPS材料,在添加滑石粉时的后收缩改善更加明显;滑石粉添加量过低不利于改善后收缩,但添加量太高会造成HIPS冲击性能下降,5%左右的添加量可以得到性能均衡的低收缩HIPS材料。     

纳米TiO_2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)高性能化 ,该文通过对纳米TiO2 表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS/纳米TiO2 复合材料。测试结果表明 ,在纳米TiO2 含量为 2 %时 ,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值 ,显示出纳米TiO2 对HIPS具有同时增强增韧效果 ,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高 ,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近     

聚酯型聚硫醇固化剂的活性持久性的研究

对比了聚醚型聚硫醇和2种聚酯型聚硫醇的活性寿命的差异.通过红外光谱、1 H-NMR和凝胶时间的测试表征聚硫醇的活性寿命.结果表明,以叔胺为促进剂时,以β-巯基丙酸为原料制备得到的聚酯型聚硫醇P(SH)6和聚醚型聚硫醇P(SH)3固化剂都有良好的活性寿命;而以α-巯基乙酸为原料制备得到的聚酯型聚硫醇P(SH)4固化剂存在活性下降的问题,2个月后完全失活.通过红外光谱、1 H-NMR表征活性下降前后其基团的变化提出了可能导致其活性下降的机理及解决的方法.     

复合水凝胶调剖剂P(AM-DMDAAC)CB的制备及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,钙基膨润土(CB)为增韧剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法,合成了一种复合型水凝胶调剖剂P(AM-DMDAAC)/CB.通过SEM和XRD表征了调剖剂的形貌和CB的晶型变化,探讨了反应条件对调剖剂的吸水倍率和压缩强度的影响.得到最佳制备条件为:AM与DMDAAC的质量比为9∶1,MBA用量为0.16%(占单体总质量的比例,下同),CB添加量为100%,引发剂用量(以过硫酸铵质量计,过硫酸铵和亚硫酸氢钠质量比为1∶1)为0.08%,反应温度为55℃.在最佳工艺条件下,与无CB的调剖剂相比,CB增加量为100%时,调剖剂的吸水倍率有所降低,但成本降低了约50%,压缩强度大幅提高.     

叔十二烷基硫醇引发丙烯腈和苯乙烯共聚的研究

在共聚实验中，作者发现硫醇在室温下能引发丙烯腈和苯乙烯的共聚，并对其反应动力学，共降组成，共聚分子量进行了研究。     

新型深部调剖堵水剂研究及应用

研制了一种以聚丙烯酰胺为主剂,复合树脂作为延迟交联剂的调剖堵水剂,并在室内考察了其性能。该堵水剂具有强度高、成胶时间在较宽范围内连续可调整、配制简单及操作方便等特点。该体系聚合物使用浓度低(0.1%~0.5%),基液粘度低,易注入;能满足温度为40~80℃的低渗透油藏调剖、堵水的技术要求;成胶时间在10 h~25 d范围内可调,满足深部调剖及大剂量调驱的技术要求;成胶后凝胶强度高,能对高渗透层(段)形成有效封堵;体系基液pH值5~7,基本呈中性,对注入设备、油水井管柱几乎不形成腐蚀;配制简单、操作方便;所有化工材料均为固体,运输储存方便。截至目前,现场累计应用290井次,效果明显。     

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     

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。     

地聚物影响因素对黄土强度的试验研究

为了探究黄土基地聚物因素对固化黄土强度的影响,文中以黄土作为地聚物加固的主体,对影响地聚物强度的激发剂浓度、激发剂模数、碱浓度三个因素进行研究。通过固化黄土和天然黄土的不固结不排水三轴剪切试验,以及100倍下SEM观测结果,并结合PCAS软件分析固化黄土的黏聚力、内摩擦角和孔隙颗粒微观状态,考察地聚物不同因素对固化黄土宏观和微观层面的影响规律。结果表明:固化黄土强度随激发剂浓度的增加先上升后下降,随激发剂模数的增大而减小,随碱浓度的增大先上升后下降,且养护14 d的固化强度已经达到28 d强度的80%以上。固化黄土的强度在激发剂浓度和碱浓度分别占土体含水量的30%和15%、激发剂模数为1.0时达到峰值,固化黄土的黏聚力达到了163 kPa,内摩擦角达到了28.7°,比较天然黄土的黏聚力和内摩擦角,其黏聚力提升了大约10倍,内摩擦角提升了约7°;其颗粒呈现有序性排列,颗粒化程度减弱,孔隙整体倾向圆滑,孔隙率大幅度减小。据此不同组分配比条件,可有效提高固化黄土强度。     

孤岛油田冻胶型深部调剖剂实验研究

孤岛油田聚合物驱后恢复水驱,含水率迅速上升,油井很快水淹.针对孤岛油田地层温度70℃,地层水矿化度5 004 mg/L的条件,为其研究了聚合物驱后深部调剖剂,并对其配方、性能、组合优化、用量优化和注入方式和时机进行了考察.研究发现:调剖剂的交联时间可以控制,冻胶体系成冻时间从1~20 d可调,成冻后强度高.聚合物驱后,为使组合调剖剂能进入深部高渗透层,必须按照先弱后强的顺序注入组合调剖剂.深部调剖剂的用量存在最优值,驱替实验中,用量为0.1Vp时,采收率增幅最大,产出投入比最大.注入相同量深部调剖剂,越早注入,所得的最终采收率会越高.     

复合型高分子调剖剂的辐射制备及性能

利用水溶液辐射引发聚合的方法制备复合型高分子调剖剂(FRC).研究辐射条件、材料结构对性能的影响,并优化聚合工艺.结果表明,复合型高分子调剖剂(FRC)的综合性能显著优于均聚物调剖材料,具有显著的调剖应用效果.