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新型耐温抗盐降失水剂LX-1的研制与性能评价

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第3期54卷 318-323页

作者：郭锦棠刘振兴何军史海民张弛胡苗苗天津大学化工学院天津300350 中国石油吉林油田公司钻井工艺研究院松原138000 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

针对目前降失水剂抗高温抗盐性能差、适用范围窄、与其他水泥外加剂配伍性差等问题,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、衣康酸(IA)为主要单体,引入新型长侧链含羟基化合物,通过自由基聚合制备出共聚物型... 详细信息

针对目前降失水剂抗高温抗盐性能差、适用范围窄、与其他水泥外加剂配伍性差等问题,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、衣康酸(IA)为主要单体,引入新型长侧链含羟基化合物,通过自由基聚合制备出共聚物型降失水剂LX-1.采用红外光谱和热失重分析对共聚物进行表征,结果表明:各单体成功参与聚合,聚合产物为目标产物,该降失水剂具有良好的耐热性能,温度适用范围宽(30~210℃).经水泥浆性能评价测试表明:在150℃时,掺量4%LX-1的水泥浆能够控制体系API失水量在50 mL以内,在210℃时,掺量6%LX-1的水泥浆能够控制体系API失水量在100 mL以内;抗盐能力优良,90℃条件下,掺量4%LX-1可使半饱和盐水水泥浆体系API失水量控制在100 mL以内,掺量5%LX-1可使饱和盐水水泥浆体系API失水量控制在100 mL以内;水泥浆流变性能良好,室温下掺量3%LX-1的水泥浆流动度为24.3 cm,相对于净浆的19.0 cm,流动度增加了27.9%,静置120 min后水泥浆流动度由24.3 cm下降至21.0 cm,流动度减少了13.4%,而净浆流动度从19.0 cm下降至11.5 cm,减少了39.5%,水泥浆体系的流动度保持性良好;含LX-1的水泥石早期强度发展快,90℃条件下1 d抗压强度为27 MPa,且后期抗压强度发展正常;与其他外加剂配伍性良好,稠化曲线无“鼓包”、“包芯”现象,水泥浆体系稳定性高,应用前景良好.

关键词：高温抗盐降失水剂水泥浆配伍性

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抗温抗盐型聚醚磺基琥珀酸酯盐泡排剂的研发

天然气工业 2014年第10期34卷 103-107页

作者：张太亮刘婉琴戴姗姗陈楠黄志宇西南石油大学中国石油西南油气田公司天然气研究院

在采气过程中加入泡排剂有利于降低地层水表面张力,改善水气流动状态,达到排水采气的目的,但目前国内外适用于高温高盐气井的泡排剂还较少。为此,根据表面活性剂结构特点、基团特性及作用机理,提出采用乳化剂OP-10与马来酸酐合成聚醚型... 详细信息

在采气过程中加入泡排剂有利于降低地层水表面张力,改善水气流动状态,达到排水采气的目的,但目前国内外适用于高温高盐气井的泡排剂还较少。为此,根据表面活性剂结构特点、基团特性及作用机理,提出采用乳化剂OP-10与马来酸酐合成聚醚型琥珀酸酯,然后用亚硫酸氢钠进行磺化改性得到聚醚型磺化琥珀酸酯盐泡排剂,其结构中同时具有抗温抗盐的磺酸基阴离子基团及抗盐性能较好的聚乙氧基非离子基团。通过对影响泡排剂合成的各因素进行研究,得到合成聚醚型磺化琥珀酸酯盐的优化工艺条件:对酯化工艺,n(OP-10)∶n(马来酸酐)=1∶1.20,反应温度为90℃,反应时间为6h;而对磺化工艺,n(亚硫酸氢钠)∶n(聚醚型琥珀酸酯)=1∶1.5,反应温度为90℃,反应时间为2h。同时对泡排剂的性能也进行了考察。结果表明,所合成聚醚型磺化琥珀酸酯盐具有良好的表面活性,起泡及稳泡性能优异,热稳定性好,抗温可达130℃,抗矿化度可达38g/L。

关键词：排水采气泡排剂酯化磺化抗温抗盐

低温抗盐降失水剂LTF-1的室内合成及性能研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2013年第11期46卷 1019-1025页

作者：夏修建郭锦棠靳建洲于永金冯亚凯天津大学化工学院天津300072 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100089

针对低温浅层、盐层油气井固井水泥浆存在低温强度发展缓慢、受盐层影响较大的问题,依据自由基水溶液聚合原理,制备出一种低温抗盐降失水剂***-1是利用AMPS、AM和一种单体X通过共聚反应制备而成,采用正交实验法,确定单体配比、优化分子... 详细信息

针对低温浅层、盐层油气井固井水泥浆存在低温强度发展缓慢、受盐层影响较大的问题,依据自由基水溶液聚合原理,制备出一种低温抗盐降失水剂***-1是利用AMPS、AM和一种单体X通过共聚反应制备而成,采用正交实验法,确定单体配比、优化分子结构、调整相对分子质量大小及其分布,优选出LTF-1的最佳合成工艺条件.室内研究表明,以LTF-1为主剂的低温水泥浆体系具有强度发展迅速、失水量低、抗盐能力强、流变性优异、缓凝性弱及稠化时间易调等特点,解决了常规降失水剂固井水泥浆存在低温强度发展缓慢、受盐层影响较大的问题;其综合性能能够满足低温浅层及盐层油气井的固井要求.

关键词：低温抗盐降失水剂水泥浆固井

四元共聚抗高温抗盐油井水泥浆降失水剂的合成

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天然气工业 2018年第12期38卷 96-101页

作者：李皋付强余杭航刘润昌韦星曾恒 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院中国石油西南油气田公司勘探事业部

目前的油井水泥浆降失水剂存在着耐温抗盐能力低,在高温下易分解造成浆体过度缓凝、控制滤失能力降低等缺陷。为此,在总结前人研究成果的基础上,选择具有特殊官能团的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)... 详细信息

目前的油井水泥浆降失水剂存在着耐温抗盐能力低,在高温下易分解造成浆体过度缓凝、控制滤失能力降低等缺陷。为此,在总结前人研究成果的基础上,选择具有特殊官能团的单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(AS)为合成原料,通过正交实验合成了新型的抗高温、抗盐四元共聚油井水泥浆降失水剂(FRW),并对其进行了结构表征和性能测试。实验结果表明:(1) FRW最佳合成条件为AMPS/AA/DMAA/AS的摩尔比为4.2∶1.8∶3.5∶0.5,引发剂为单体总质量的0.3%,单体质量百分数为40%,反应温度为50℃,pH值为7;(2)结构表征实验反映出,4种单体均参与了共聚反应,FRW的数均分子量和重均分子量分别为86 692、468 689,分子量分布为5.406,具有良好的稳定性能,可承受的最高温度为289℃;(3)添加1%～2%FRW的水泥浆流变性能和力学性能等指标经测试均符合工程要求。结论认为,FRW具有较好的抗温、抗盐和控制失水性能,其适用温度介于90～200℃,在含35%NaCl水泥浆中滤失量为41.2mL,对水泥浆流变性能以及水泥石强度等工程指标无不良影响。

关键词：油井水泥浆四元共聚抗高温抗盐降失水剂分子量分布稳定性流变性力学性能

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新型耐温抗盐降失水剂的合成与测试

天津大学学报 2012年第11期45卷 1001-1006页

作者：郭锦棠卢海川靳建州于永金天津大学化工学院天津300072 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195

为了弥补国内固井降失水剂的不足,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物(XX)为原料合成了共聚物型降失水剂,对其结构进行了表征,全面探讨了各种反应条件对合成降失水剂性能的影响.结果表明... 详细信息

为了弥补国内固井降失水剂的不足,选取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、新型双羧基化合物(XX)为原料合成了共聚物型降失水剂,对其结构进行了表征,全面探讨了各种反应条件对合成降失水剂性能的影响.结果表明,在AMPS、DMAA、XX物质的量的比为70∶25∶5时,固含量为12%,反应温度为60,℃,引发剂加量为0.5%,pH值为8和反应时间为2,h的条件下合成的降失水剂效果最佳,其在200,℃时和饱和盐水水泥浆中,都可将水泥浆API失水量控制在100,mL以内,且可解决因高温水解造成的超缓凝和稠化时间倒挂问题.

关键词：降失水剂合成表征测试水解抗盐抗高温

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抗盐丙烯酰胺非线型共聚物的合成及溶液特性

石油学报（石油加工） 2021年第2期37卷 416-421页

作者：王伟张杰赵凤祥陈瑜芳王晓燕杨怀军严曦中国石油大港油田采油工艺研究院天津300280 中国石油大港油田第五采油厂天津300280

实验室合成了长链大单体4-乙烯基辛烷基酚聚氧乙烯(14)醚(SMA),并以丙烯酰胺(AM)为主要原料,引入单体SMA、4-乙烯基联苯(VB)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),采用水溶液自由基胶束聚合法合成了抗盐丙烯酰胺非线型共聚物(PPSA)。采用... 详细信息

实验室合成了长链大单体4-乙烯基辛烷基酚聚氧乙烯(14)醚(SMA),并以丙烯酰胺(AM)为主要原料,引入单体SMA、4-乙烯基联苯(VB)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),采用水溶液自由基胶束聚合法合成了抗盐丙烯酰胺非线型共聚物(PPSA)。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)和红外光谱(FT-IR)对PPSA进行了表征。考察了聚合物质量浓度、NaCl含量和温度对共聚物溶液表观黏度的影响。结果表明:PPSA在NaCl水溶液中显示出优异的盐增稠和热增稠效应;当PPSA质量浓度为2000 mg/L时,在53℃下质量分数为10%NaCl水溶液中表观黏度达到1210 mPa·s,显示了优异的增黏和抗盐性能;且在80℃下质量分数为10%NaCl水溶液中的表观黏度仍达到100.3 mPa·s,显示了良好的耐温性;扫描电镜(SEM)照片显示PPSA在高浓度NaCl水溶液中形成了超分子网络结构。

关键词：丙烯酰胺耐温抗盐疏水缔合超分子网络

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耐温抗盐的低浓度交联聚合物体系研究

石油学报 2000年第4期21卷 70-74页

作者：孔柏岭宋振宇河南石油勘探局勘探开发研究院河南南阳473132

低浓度交联聚合物技术，可以解决策合物驱技术中所存在的聚合物用量高，耐温抗盐性能差的问题，成为EOR技术领域中一个新的技术发展方向。采用改进的难类有机交联剂和高相对分子质量的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），开展了以改善聚合物... 详细信息

低浓度交联聚合物技术，可以解决策合物驱技术中所存在的聚合物用量高，耐温抗盐性能差的问题，成为EOR技术领域中一个新的技术发展方向。采用改进的难类有机交联剂和高相对分子质量的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），开展了以改善聚合物驱为目的的低浓度交联聚合物体系研究。研究结果表明，该体系具有很强的成胶能力，HPAM浓度为150～300mg／L，交联剂浓度为50～130mg／L的体系，75～90℃条件下老化180d，粘度值保持在406～94．6mPa·s。与聚合物驱技术相比，可以大幅度地降低化学剂用量。该体系耐温可达90℃，耐矿化度可达100000mg／L，并且可以用污水（油田产出水）配制，表现出优异的耐温抗盐性能，可以在更高温度和矿化度的油藏使用，扩展了HPAM的应用领域和范围，显示出良好的应用前景。同时对交联反应机理进行了初步探索，认为交联剂和HPAM之间的反应主要是HPAM分子间的交联反应，HPAM分子链卷曲收缩有利于分子间交联反应发生。因此，选用低水解度HPAM和提高水的矿化度有利于提高文联HPAM溶液的性能。

关键词：交联聚合物聚丙烯酰胺耐温抗盐化学驱油

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抗盐阻垢界面光热浓缩技术研究进展

南京大学学报（自然科学版） 2022年第6期58卷 971-988页

作者：许月阳史佩茹宋琰朱法华清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210023 国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210023 南京大学现代工程与应用科学学院南京210023

界面光热浓缩技术是一种利用太阳光加热水体,使水升温相变转化为水蒸汽,从而对水体进行浓缩处理的方法.该方法不仅可用于太阳能海水淡化制取饮用水,还可用于高浓度、难降解废水的蒸馏与浓缩.然而在界面光-蒸汽转换过程中,光吸收体表面... 详细信息

界面光热浓缩技术是一种利用太阳光加热水体,使水升温相变转化为水蒸汽,从而对水体进行浓缩处理的方法.该方法不仅可用于太阳能海水淡化制取饮用水,还可用于高浓度、难降解废水的蒸馏与浓缩.然而在界面光-蒸汽转换过程中,光吸收体表面往往伴随盐沉积现象,导致太阳能蒸发器的蒸发性能和使用寿命下降,严重限制了界面光热浓缩技术的实际应用.因此,发展抗盐、阻垢的界面太阳能蒸发器对实现高效、连续和稳定光热浓缩具有重要意义.主要介绍屏蔽效应、特定位置盐析出、增强对流扩散和非接触式界面光热设计四种抗盐阻垢策略,分析了各类策略的抗盐机制.最后,对抗盐、阻垢界面光热浓缩技术面临的机遇和挑战进行了展望.

关键词：界面光热转换抗盐阻垢水处理

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耐温抗盐APR堵剂在英买力气藏的应用

岩性油气藏 2021年第5期33卷 155-162页

作者：易俊涂志雄彭建云孔嫦娥魏军会李建明中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院新疆库尔勒841000

针对塔里木油田英买力气藏产水严重的开发现状,创新性地提出了控水疏气一体化技术,并通过室内实验研制了适用于“三高”气藏控水疏气的APR堵剂体系,由1%丙烯酰胺/丙烯酰吗啉/乙烯吡咯烷酮三元共聚物(APR)+0.6%聚乙烯亚胺+0.6%改性氧化... 详细信息

针对塔里木油田英买力气藏产水严重的开发现状,创新性地提出了控水疏气一体化技术,并通过室内实验研制了适用于“三高”气藏控水疏气的APR堵剂体系,由1%丙烯酰胺/丙烯酰吗啉/乙烯吡咯烷酮三元共聚物(APR)+0.6%聚乙烯亚胺+0.6%改性氧化铝纳米颗粒+0.2%硫脲复配而成,考察了该冻胶体系的耐温耐盐性及长期稳定性,并通过物理模拟实验对堵剂的封堵能力进行了评价。结果表明:APR堵剂具有良好的耐温性和长期热稳定性,在107~150℃的地层水条件下(矿化度为23.33×10^(4)mg/L),成胶时间在2~14 h内可调可控,冻胶强度保持在G级,180 d脱水率最大仅为7.1%,且具有良好的封堵性能。在控水疏气一体化方式上,先注入0.5 PV的成胶液,再注入6 PV的N2,待成胶液固化交联后,冻胶的堵水疏气能力最强,此时冻胶对水的封堵能力是对气的封堵能力的9倍。该控水疏气APR堵剂体系为高温高压高盐气藏的高效开发提供了技术支持,具有广阔的应用前景。

关键词：气藏控水冻胶耐温抗盐英买力气藏