双亲羟烷胺基-1,3,5-三嗪的合成与表征

以三聚氯氰(CYC)、二乙醇胺(DEA)和伯胺为反应剂,分步考察碱催化剂、反应时间等对胺亲核取代嗪氯反应结果的影响,并在此基础上合成了一系列的多元羟烷胺基-1,3,5-三嗪(3a,3b,3c),其结构均经元素分析、FTIR、1H NMR和ESI-MS表征。结果表明,CYC第一、二、三氯的取代反应,宜分别选二乙醇胺、三乙胺和碳酸氢钠作碱催化剂,并依次在-1~5℃、45~50℃和85~90℃下反应2 h、7 h和16 h;所得多元羟烷胺基-1,3,5-三嗪具有双亲性.     

季铵盐阳离子淀粉的合成及粘土防膨性能研究

油田注水开发过程中加入有机粘土稳定剂可以有效保护油藏储层,是实现原油稳产、增产的重要手段。本文开发了一种环保型阳离子淀粉防膨剂(CS),采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析对CS进行了表征。室内粘土防膨实验表明,CS可以有效抑制粘土水化膨胀和分散运移,在加剂量为2.0 wt%时,其防膨效果可达79.9%,与环氧氯丙烷-二甲胺缩聚物的防膨性能接近。耐水洗测试表明,经过3次水洗CS依然能保留72.0%的防膨率,表现出优异的长效粘土防膨效果。文章采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、和zeta电位测定仪对粘土-CS复合物的微观相态及界面荷电性进行了研究,实验结果发现,CS对钠膨润土的防膨机理主要是聚合物吸附架桥和晶层插层,此外,分子间氢键和静电牵引也在固定地层粘土颗粒方面发挥了重要作用。     

DMDAAC-AM共聚物研制与性能研究

DMDAAC-AM共聚物是一种性能优良的防膨剂.以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为反应原料,过硫酸钾为引发剂合成共聚物防膨剂PDA.通过室内研究对其进行性能评价,实验结果表明:1.0％ PDA防膨剂线性膨胀率仅为22.6％,防膨性能明显优于氯化钾溶液.当温度为150℃时,热滚动24 h防膨性能依然稳定.该防膨剂体系具有很好的抗盐性能,对天然岩心伤害率均小于20％.     

阿雷斯油田注水防膨保护剂室内实验研究及现场应用

针对中低渗透储层黏土含量较高的实际情况,研究了适用于该储层注水开发的防膨剂。通过与注入水及地层水的配伍性实验和防膨试验,评价了防膨剂在不同浓度下的防膨效果。提出了现场注水用的防膨剂在其使用浓度为2%时防膨效果较好。并且现场数据显示应用选用的防膨剂后,区块注水开发取得了较好效果。     

一种新型高效有机无机复合絮凝剂处理制药废水的研究

以有机胺、环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、铁盐和铝盐为原料,研制出一种既含有酰胺基团和阳离子季胺盐基团,又含有阴离子羧酸基团的高效有机无机复合型絮凝剂F-1.研究了F-1的絮凝性能,结果表明,F-1是一种优良的制药废水处理剂,在絮凝剂的用量为300mg·L-1进行某制药废水处理时废液中的CODCr、SS、色度的去除率分别为69.7%,96.4%,87.5%.其性能明显优于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁、硫酸铝、硫酸亚铁等絮凝剂.     

阳离子水性聚氨酯湿摩擦提升剂的制备及应用

采用预聚体法,以聚醚多元醇,六亚甲基二异氰酸酯(HDI),N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料制备了阳离子水性聚氨酯乳液,采用正交法分析考察了R(n-NCO/nOH)值、饱和度、MDEA用量、封端剂对水性聚氨酯乳液性能的影响,并探究了焙烘温度和焙烘时间对固色效果的影响,并与市售产品进行固色效果的比较.结果表明,在R值为2. 5、MDEA含量为7. 5%、冰醋酸为中和剂、乙二醇用量为100%、环氧氯丙烷作为封端交联剂用量为100%时,所合成的阳离子水性聚氨酯乳液具有较好的固色效果,用于整理聚氨酯(PU)革的最优焙烘温度为120℃,焙烘时间为10 min,可提高PU革的干、湿摩擦牢度2～3级,与市售产品的固色效果相当.     

多羟基阳离子聚合物粘土防膨剂的研究

本文研究了一种采油用的粘土防膨剂——多羟基阳离子聚合物。这种防膨剂是以聚丙烯酰胺作原始物质,通过羟甲基化和羟阳离子化合成,方法简单。其分子结构为多羟基带正电,能与羟基化、带负电的粘土表面很好地结合,并有效地中和粘土表面的负电性,因而粘土防膨效果较好。将它与羟基铝、羟基锆复配使用,可在很宽的浓度范围内产生更好的防膨效果。     

自交链型阳离子聚氨基甲酸酯乳液合成机理的研究

本文系统研究了自交链型阳离子聚氨基甲酸酯乳液的聚合机理。预聚物是 TDI 与聚醚的加成物,过量的异氰酸基团与链伸长剂二乙烯三胺反应,并通过环氧氯丙烷引入活性基团。通过常规化学方法红外光谱及热分析方法研究了预聚反应速率,链伸长反应在酮类介质的反应机理及大分子物的活性基团结构,其结果如下:预聚物的加成反应服从假一级反应,并计算出聚醚伯羟仲羟相对含量。酮胺反应证明为 Schiff 反应。通过环氧氯丙烷与二乙烯三胺的反应活化能,证明开环反应速率大于缩合反应速率。     

多羟基阳离子聚合物粘土防膨剂的研究

本文研究了一种采油用的粘土防膨剂－多痉基阳离子聚合物。这种了防膨剂是以聚丙烯酰胺作原始物质，通过羟甲基化和羟阳离子化合成，方法简单。其分子结构为多羟基带正电，能与羟基化、带负电的粘土表面很好地结合，并有效地中和粘土表面的负电性，因而粘土防膨效果较好。将它与羟基铝、羟基锆复配使用，可在很宽的浓度范围内产生更好的防膨效果。     

丙烯醇聚醚的合成及烷基醚化封端

将起始小相对分子质量的丙烯醇聚醚在碱性条件下进行烷基醚化封端反应,考察起始剂种类、起始剂相对分子质量、起始剂品质等因素对聚合的影响;考察聚醚的结构、双金属氰化物(DMC)催化剂的质量分数对封端聚醚的影响.结果表明:起始剂的种类对聚醚聚合影响不大,但起始剂的相对分子质量对聚合的影响较大,当相对分子质量700时,聚醚相对分子质量的理论值与实际值的差值会随着起始剂相对分子质量的变大而变大;K+、Na+质量分数5×10-5、水质量分数0.1%、酸羟值0.1 mg/g时,不会引起DMC中毒;聚醚结构不同,封端率不同,封端率最大而羟值最低时DMC的质量分数为6×10-5.     

聚环氧氯丙烷阳离子改性与应用研究

采用聚环氧氯丙烷(PECH)与乙二胺和三甲胺合成一种新型聚胺盐型高分子——聚环氧氯丙烷胺(PECHA).利用IR、1H-NMR对聚合物的结构进行了表征,同时对聚合物的絮凝性能和粘土稳定性能进行了探讨.结果表明,当CPECHA=4.0mg/L时,钠蒙脱土污水浊度除去率高达98%,CPECHA=2.0mg/L时,粘土稳定性能高达86.96%.     

MCS黏土防膨剂的合成

为了解决低渗透储层黏土膨胀所带来的地层伤害以及产量影响,合成了一种以一乙醇胺为反应原料的低分子量黏土防膨剂MCS,根据线性膨胀仪的测定结果得到最优反应过程;采用岩屑滚动实验评价其长效性;通过红外光谱验证其结构;利用显微镜对比观察作用黏土微观形貌得到不同溶液的实际作用效果。结果表明:最佳反应温度为80℃,一乙醇胺与环氧氯丙烷摩尔质量比为1∶1,溶剂用量为40%,反应时长为6 h;红外光谱表明其具备目标产物的各种特征峰;通过测试其不同添加浓度与不同p H下对黏土稳定性能的影响,得到最优添加量为3%,此时膨胀高度最低为2. 98 mm,具有良好的抗酸碱性且作用效果持久;使用显微镜观察得到MCS除具有一定稳定作用外,与高分子量阳离子聚合物相比,分散不产生聚块且使用效果显著。     

甲硝唑双季铵盐的合成及杀菌性能研究

以环氧氯丙烷(ECH)、十二烷基二甲基胺(DMA12)、甲硝唑(MDZ)、盐酸(HCl)为原料合成了一种甲硝唑改性双季铵盐,应用正交实验和单因素实验以收率为指标研究了双季铵盐的合成条件,以绝迹稀释法对其杀菌性能进行了评价.结果表明:在反应温度80℃、物质的量比n(ECH)∶n(DMA12)∶n(MDZ)∶n(HCl)=0.5∶1.0∶1.0∶1.0、反应时间12h时,收率达78%.质量浓度为20mg·L-1的目标产物对SRB、TGB的杀菌率均达到100%,杀菌效果显著优于1227.     

FT-IR跟踪双酚S/环氧氯丙烷醚化反应动力学

采用FT-IR跟踪法研究了双酚S与环氧氯丙烷的醚化反应，使用回归分析法研究了醚化物在FT-IR中的醚键特征峰强度与酚羟基转化率之间的关系，结果表明两者间存在良好的二次函数关系。建立了FT-IR法测定醚化反应中酚羟基转化率的标准工作曲线，利用该曲线研究了双酚S与环氧氯丙烷的醚化反应动力学，结果表明，在环氧氯丙烷大大过量的情况下，醚化反应速率与酚羟基浓度相关，当酚羟基浓度小于临界浓度时，该反应为一级反应；当酚羟基浓度大于临界浓度时，该反应为零级反应。     

萨零组防膨剂优选

萨零组油层是强水敏储层,在注水开发时需加入一定浓度的防膨剂来抑制黏土矿物的膨胀,从而降低对地层的伤害.因此应用X射线法和岩心流动法等办法系统评价了表征黏土稳定剂性能的晶格间距、岩心伤害率、防膨率、溶失率等几项指标,形成了一套筛选防膨剂性能指标的方法体系.优选出的防膨剂为氯化钾型黏土稳定剂DNT-014,优选注入浓度为.3％.通过矿场试验取得了很好的应用效果,检验了该方法体系的有效性,对同类低渗透强水敏油层的防膨剂优选具有一定的指导意义.     

适用特低渗透油藏降压增注复合表面活性剂体系及降压因素分析

针对吉林新木油田特低渗透油藏储层物性差、水井注水压力高、部分水井压力接近地层破裂压力、欠注问题严重,研制了一种复合表面活性剂驱降压增注体系并对体系的界面张力、润湿性、防膨性、防垢性和吸附性进行了评价。结果表明,该体系把亲油石英片接触角由90.39°降低至31.38°,防膨率达60.01%,防垢率达77.14%,动态吸附量为0.13 mg/g。选取注入时机、注入段塞及界面张力设计L9(43)正交实验,利用油藏数值模拟技术预测不同方案的降压率;并对实验指标进行极差分析和方差分析。结果表明,影响降压效果的主次因素顺序为界面张力、注入段塞、注入时机,其中界面张力和注入段塞体积对降压效果具有显著性影响。该体系为特低渗透油田水井降压提供了技术支持。     

缩水甘油基叔丁基醚的合成研究

以环氧氯丙烷（ECH）和叔丁醇（TBA）为原料,经加成反应和环化作用,合成了缩水甘油基叔丁基醚（TBGE）;研究了催化剂类型、ECH与TBA物料比、催化剂用量、加成反应温度及时间等因素对TBGE收率的影响,用气相色谱法分析了产品中TBGE含量,GC-MS和FT-IR等表征了产物结构。实验结果表明,三氟化硼（BF3）-乙醚是性能优良的催化剂;在BF3-乙醚的用量为TBA质量的3.0%、加成反应的温度和时间分别为50.0℃和5.0 h、nECH/nTBA为2.5的条件下,TBGE的收率可达85%以上;气相色谱的分析结果表明产品中TBGE含量在99.0%以上。     

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%。