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稠油含油污泥凝固剂研制与性能评价

特种油气藏 2024年第1期31卷 137-143页

作者：才力刘庆旺范振忠贺春芳张铭王娇郭昊里清扬东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163000 中国石油长庆油田分公司甘肃庆阳745100 中国石油辽河油田分公司辽宁盘锦124010 中国石油大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163000

针对稠油开采过程中产生的含油污泥污染环境的问题,以烧黏土、硬石灰为主要原材料研制了含油污泥凝固剂,并以含油污泥凝固剂和含油污泥为主要成分,配制了可在油层凝结固化的含油污泥调剖堵水剂,以达到含油污泥无害化和资源化利用的目的... 详细信息

针对稠油开采过程中产生的含油污泥污染环境的问题,以烧黏土、硬石灰为主要原材料研制了含油污泥凝固剂,并以含油污泥凝固剂和含油污泥为主要成分,配制了可在油层凝结固化的含油污泥调剖堵水剂,以达到含油污泥无害化和资源化利用的目的。采用XRD检测和抗压强度测试等手段,对含油污泥调剖堵水剂封堵性能影响因素进行了分析和优化,并评价了其调剖堵水性能。研究表明:该调剖堵水剂具有较长的凝胶时间、良好的施工安全性、可泵注性和适当的结构强度等优点;当含油污泥凝固剂质量分数在17%以上时,岩心封堵率达到98%以上,突破压力在20 MPa以上,具有较高的封堵强度;同时该调剖堵水剂也是一种固体废弃物资源化利用新技术,符合循环经济、绿色发展要求。含油污泥凝固剂技术有效解决了含油污泥外排造成的环境污染问题,为油田综合治理、降低生产成本提供了一种新手段。

关键词：含油污泥稠油凝固剂烧黏土硬石灰蒸汽驱

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烷基化碳量子点表面活性剂的制备及性能

石油与天然气化工 2024年第3期53卷 98-104页

作者：朱林刘庆旺孙勇强范振忠王旭仝其雷东北石油大学石油工程学院中国石油大庆油田第四采油厂

目的通过对水热法制备的氮掺杂碳量子点进行烷基化改性,对碳量子点在油气开发领域中的应用潜力进行研究。方法在水热条件下,以柠檬酸作为碳源、二乙烯三胺为氮源合成了碳量子点(CQDs)和氮掺杂碳量子点(N-CQDs);通过烷基化反应对制备出的... 详细信息

目的通过对水热法制备的氮掺杂碳量子点进行烷基化改性,对碳量子点在油气开发领域中的应用潜力进行研究。方法在水热条件下,以柠檬酸作为碳源、二乙烯三胺为氮源合成了碳量子点(CQDs)和氮掺杂碳量子点(N-CQDs);通过烷基化反应对制备出的N-CQDs进行表面改性,得到一种两亲性表面活性物质R-(N-CQDs)。结果CQDs和N-CQDs的粒径分布均匀,具有碳量子点的典型粒径特征;CQDS和N-CQDs的荧光量子产率在各自最大激发波长下分别为10%和47%,氮掺杂极大地提高了碳量子点的荧光性能;与常用表面活性剂SDBS相比,R-(N-CQDs)具有更好的降低表面张力能力、稳泡性能和乳化性能。结论烷基化改性后的碳量子点具有良好的降低表面张力的能力,优异的乳化性能和稳泡性能,在油气开发领域中有一定的应用潜力。

关键词：碳量子点氮掺杂表面改性烷基化荧光量子产率

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超支化聚酰胺-胺类阻垢剂制备及性能研究

化学工业与工程 2024年第3期41卷 35-45页

作者：王洋洋刘庆旺范振忠付沅峰仝其雷乔三原东北石油大学石油工程学院提高油气采收率教育部重点实验室

采用乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、和三乙烯四胺（TETA）为反应中心核，甲醇为溶剂，丙烯酸甲酯（MA）为原料，通过迈克尔加成和酰胺化反应，合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM（EDA/DETA/TETA）],后用羟基亚乙基二膦酸（H... 详细信息

采用乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、和三乙烯四胺（TETA）为反应中心核，甲醇为溶剂，丙烯酸甲酯（MA）为原料，通过迈克尔加成和酰胺化反应，合成3种不同类型的超支化聚酰胺-胺[PAMAM（EDA/DETA/TETA）],后用羟基亚乙基二膦酸（HEDP）分别对其进行改性，制备出3种端膦酸基超支化聚酰胺-胺类型的阻垢剂[PAMAM（EDA/DETA/TETA）-H2PO3],并对其阻垢性能和阻垢机理进行研究。结果表明：超支化聚酰胺-胺的阻垢率未达到标准，而改性后的端膦酸基超支化聚酰胺-胺具有优异的阻垢性能，其中在高矿度下加药浓度为500 mg·L-1,PAMAM（EDA）-H2PO3对CaSO4、CaCO3垢的阻垢率分别达到98.5%和90.1%,而且还发现此类型的阻垢剂具有耐高温、pH值应用范围广、持续时间长等优点。再结合分散性能测试和垢样分析，发现其阻垢机理主要与支化分子结构、聚合物的高分散性和引入的官能团有关。

关键词：超支化聚酰胺-胺羟基亚乙基二膦酸阻垢性能阻垢机理

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超支化絮凝剂对废弃油基钻井液的絮凝效果评价

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化工进展 2023年

作者：刘金刚刘庆旺范振忠王洋洋周明东北石油大学石油工程学院

油基钻井液受地层土等劣质固相的不断侵入，流变性能严重恶化，采用溶剂萃取、热蒸馏等技术难以有效处理，会造成资源浪费。为实现对废弃油基钻井液的再生利用，选取超支化聚合物作为絮凝主剂，进行季铵化和疏水改性，制得具备良好选择... 详细信息

油基钻井液受地层土等劣质固相的不断侵入，流变性能严重恶化，采用溶剂萃取、热蒸馏等技术难以有效处理，会造成资源浪费。为实现对废弃油基钻井液的再生利用，选取超支化聚合物作为絮凝主剂，进行季铵化和疏水改性，制得具备良好选择性的油溶性絮凝剂；通过红外光谱、热重分析等方法测定了絮凝剂分子的结构与热稳定性，探究了絮凝剂加量对钻井液密度、固相含量和流变性能的影响，通过Zeta电位和矿物组分分析，进行了絮凝剂的絮凝机理分析。结果表明：絮凝剂加量1‰时，可有效絮凝、沉淀钻井液体系中的劣质固相，对两种油基钻井液废液处理后固相清除率可达到80.6%和63.8%，处理后钻井液密度分别为0.733g/cm3和0.745g/cm3，其配伍性和流变性能满足钻井要求，可实现钻井液的再生循环利用。

关键词：油基钻井液钻屑絮凝剂超支化聚酰胺胺再生循环

超支化聚合物的合成及其应用于油田阻垢的研究进展

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石油学报（石油加工） 2023年第2期39卷 465-476页

作者：王洋洋刘庆旺范振忠邵江涛冷雷鹏东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学化学化工学院黑龙江大庆163318

超支化聚合物(HBPs)是一类高度支化的三维大分子,属于树枝状聚合物领域的一个重要亚类,由于其独特的分子结构、非对称的随机分支和端接官能团多,使其成为现阶段油田阻垢方面的研究热点。综述了超支化聚合物的3种经典合成方法:AB_(X)(X... 详细信息

超支化聚合物(HBPs)是一类高度支化的三维大分子,属于树枝状聚合物领域的一个重要亚类,由于其独特的分子结构、非对称的随机分支和端接官能团多,使其成为现阶段油田阻垢方面的研究热点。综述了超支化聚合物的3种经典合成方法:AB_(X)(X≥2)型单体缩聚反应、自缩合乙烯基聚合反应和开环聚合反应。总结了近年来用于阻钙镁垢、硅酸盐垢的超支化聚羧酸类、超支化聚酰胺-胺类、超支化聚酯类以及其他超支化聚合物类型的阻垢剂的研究进展,并分析了各种类型超支化聚合物的阻垢机理。对超支化聚合物在油田阻垢方面的应用和发展前景提出展望。

关键词：超支化聚合物合成方法油田阻垢阻垢机理发展前景

P(AA-AM)/Nano-SiO_(2)/PVA半互穿网络复合吸水树脂合成及性能研究

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应用化工 2022年第10期51卷 2928-2932,2941页

作者：邵江涛范振忠刘庆旺东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,再引入纳米二氧化硅(Nano-SiO_(2)),以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用加入聚乙烯醇来使体系具备互穿网络结构,采用水溶液聚合法制备了P(AA-AM)/Nano-SiO_(2)/PVA有机/无... 详细信息

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,再引入纳米二氧化硅(Nano-SiO_(2)),以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用加入聚乙烯醇来使体系具备互穿网络结构,采用水溶液聚合法制备了P(AA-AM)/Nano-SiO_(2)/PVA有机/无机复合互穿网络高吸水性树脂,考察了交联剂加量、引发剂加量、纳米二氧化硅加量对树脂吸水倍率的影响。结果表明,亲水纳米二氧化硅的加入对吸水树脂的吸水性能具有负面作用,粒径在20~80目时,复合树脂吸水倍率最高达到360 g/g,P(AA/AM)/PVA树脂吸水倍率为477 g/g;但在蒸馏水与0.9%(质量分数)氯化钠溶液中分别测试其吸水能力,发现纳米二氧化硅的加入使得复合树脂具有较好的保水性能,树脂80℃条件下干燥5 h,其保水率最高达到92.7%。

关键词：吸水树脂纳米二氧化硅保水性能

高分子吸水剂的合成及其在油田中的应用研究进展

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石油化工 2022年第5期51卷 601-607页

作者：邵江涛范振忠刘庆旺王洋洋王彪东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

对高分子吸水剂的发展历程、合成方法及吸水机理进行了总结,同时对3种不同类型(耐盐型、环境友好型和环境响应型)高分子吸水剂的研究现状进行了综述,并介绍了高分子吸水剂在油田领域的应用现状。高分子吸水剂在提高油田堵漏封堵强度、... 详细信息

对高分子吸水剂的发展历程、合成方法及吸水机理进行了总结,同时对3种不同类型(耐盐型、环境友好型和环境响应型)高分子吸水剂的研究现状进行了综述,并介绍了高分子吸水剂在油田领域的应用现状。高分子吸水剂在提高油田堵漏封堵强度、作为预交联凝胶颗粒提高采收率及油田污水处理等方面有着广阔的应用前景。

关键词：吸水剂聚合方法吸水机理油田应用

氧化石墨烯膜的制备、改性和对油水乳状液分离机理的研究进展

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石油化工 2023年第3期52卷 418-426页

作者：才力刘庆旺范振忠里清扬王娇郭昊东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163000 中国石油辽河油田特种油开发公司辽宁盘锦124000 中国石油辽河油田储气库公司辽宁盘锦124000 中国石油大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163000

石墨烯及其衍生物具有超高的水通量、特殊的物理化学性质和可调节的层状结构等特点,逐渐成为可用于污水处理的新一代膜材料。氧化石墨烯(GO)膜的层间传输通道可通过人工修饰和调控实现油水乳状液的分离,但过程中会出现污染现象缩短GO膜... 详细信息

石墨烯及其衍生物具有超高的水通量、特殊的物理化学性质和可调节的层状结构等特点,逐渐成为可用于污水处理的新一代膜材料。氧化石墨烯(GO)膜的层间传输通道可通过人工修饰和调控实现油水乳状液的分离,但过程中会出现污染现象缩短GO膜的使用寿命,需对GO膜进行改性以优化性能。介绍了GO膜的主要制备方法,概述了GO膜的改性方法及油水分离机理,总结和展望了石墨烯及其衍生物未来的发展方向以及面临的挑战。

关键词：氧化石墨烯膜改性油水分离

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端羧基超支化聚酰胺-胺的制备及阻垢性能

石油化工 2023年第10期52卷 1395-1404页

作者：王洋洋刘庆旺范振忠付沅峰仝其雷东北石油大学石油工程学院提高采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163188

通过Michael加成和酰胺化反应,分别以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)为中心核,丙烯酸甲酯为单体合成了超支化聚酰胺-胺(PAMAM),再以马来酸酐作封端剂制备了端羧基超支化PAMAM阻垢剂。利用FTIR、元素分析、^(1)H NMR... 详细信息

通过Michael加成和酰胺化反应,分别以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)为中心核,丙烯酸甲酯为单体合成了超支化聚酰胺-胺(PAMAM),再以马来酸酐作封端剂制备了端羧基超支化PAMAM阻垢剂。利用FTIR、元素分析、^(1)H NMR、TG、UV-Vis、SEM等方法分析了结构,并考察了阻垢剂的阻垢性能。实验结果表明,PAMAM(EDA)-COOH,PAMAM(DETA)-COOH,PAMAM(TETA)-COOH均具有良好的热稳定性,在70℃、pH=7、16 h、投加量400 mg/L的条件下,对CaSO_(4)垢的阻垢率分别为96.4%,95.1%,94.9%,对CaCO_(3)垢的阻垢率分别为90.2%,89.9%,88.9%,优于市售阻垢剂。所合成的阻垢剂具有耐高温、pH应用范围广、分散性能优异等优点,可通过使钙垢发生晶型转变和晶格畸变,而抑制钙垢晶体生长。端羧基超支化PAMAM阻垢剂的阻垢能力与超支化分子结构和末端基团有关。

关键词：端羧基超支化聚酰胺-胺阻垢马来酸酐