新型有机-无机复合型钻井液降滤失剂的制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠和丙烯酰胺为共聚单体,氧化石墨烯为无机改性剂,采用水溶液聚合法制备了一种新型的水基钻井液降滤失剂(LC-1),其结构和性能经IR, GC和TG表征。结果表明:LC-1用量为1.6 wt%时,钻井液体系老化前后的滤失量分别为9.2 mL和9.8 mL,动切力为12.5 Pa和10.4 Pa,动塑比为0.30和0.26,钻井液体系的降滤失性、流变性和耐热性较好。页岩滚动回收两次,回收率大于90%。     

高取代度阳离子淀粉的合成及其降滤失性能

高取代度阳离子淀粉的合成及其降滤失性能;环氧丙基三甲基氯化铵;阳离子淀粉;半干法;钻井液;降滤失剂     

最小二乘法在聚合物有效物含量评价方法研究中的应用

为了彻底排除各种无机盐杂质的影响,真实地评价聚合物产品的有效成分含量,研究了醇酸共洗法测试钻井液用聚合物类降滤失剂有效物的可行性。该方法不但可有效地去除样品中的残留碱、水溶性无机盐类,同时还可以有效地去除样品中的酸溶性无机盐(如碳酸盐等)。在进行实验数据处理时,考虑标准碳酸钙的加入量与样品有效物含量测试结果间有较明显的线性关系,运用最小二乘法及加标回测外推法等统计学工具,最大限度地降低了测试结果的不确定度,提高了方法的准确度与可靠性,形成了较完善的钻井液用聚合物类降滤失剂产品有效物含量的评价方法。目前该方法已成功地应用于Q/SHCG 35-201《2钻井液用合成聚合物降滤失剂技术要求》等多个石化行业一级企业技术标准。     

钻井液用交联-接枝淀粉的制备及性能

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用“溶剂法”工艺合成了高粘度抗剪切丙烯酸钠接枝淀粉(St),考察了单体、引发剂和交联剂用量、丙烯酸中和度、反应时间及反应温度对合成交联丙烯酸钠接枝淀粉糊液粘度的影响。 结果表明,其优化反应条件为：m(淀粉)∶m(丙烯酸）=1∶1.5,乙醇质量分数为80%,过硫酸铵的用量为单体总质量的1%,交联剂为单体总质量的0.6%,反应时间2.5 h,反应温度为55 ℃,丙烯酸中和度为70%。 该交联接枝淀粉糊液具有良好的触变性,在4%盐水泥浆中的添加量为14.0 g/L时,表观粘度为26.0 mPa·s,滤失量为7.2 mL;在饱和盐水泥浆中添加量为23.5 g/L时,表观粘度为54.5 mPa·s,滤失量为3.1 mL;在80 ℃高温下老化16 h其表观粘度及滤失量等性能基本保持不变,表现出良好的增粘、降失水作用和抗盐、抗老化性能。     

丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基二甲基丙磺酸铵共聚物的合成及其性能

以二甲氨基乙醇和丙烯酰氯为原料,制得丙烯酸二甲胺乙酯（DMAEA）; DMAEA与1,3-丙磺内酯反应制得甜菜碱型乙烯基两性离子单体--甲基丙烯酰氧乙基二甲基丙磺酸铵（MSBM）; MSBM与50%丙烯酰胺水溶液共聚合成了两性聚合物丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基二甲基丙磺酸铵(AM/MSBM),其结构经¹H NMR和IR确证。研究了矿化度,剪切作用和温度对AM/MSBM粘度的影响。结果表明：AM/MSBM具有反聚电解质溶液行为。在实验条件（盐水矿化度1 075.9 mg·L^-1,温度45~75 ℃,剪切速率2 000 rpm）下,AM/MSBM的粘度保持率＞90%。模拟驱油实验结果表明,AM/MSBM可提高采收率13.2%。     

自降解屏蔽暂堵剂PAM/PCL的合成及性能研究

针对生物降解塑料聚己内酯（PCL）耐温性能差、高温条件下降解时间快等缺点,本文以丙烯酰胺（AM）和PCL为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂、过硫酸铵（APS）和亚硫酸氢钠（SHS）为引发剂、失水山梨糖醇脂肪酸酯（Span-80）和乙基纤维素为分散剂,采用反相悬浮聚合法合成了一种自降解暂堵剂,考察了分散剂、搅拌速度、交联剂、油水比和引发剂对暂堵剂降解时间的影响,确定了暂堵剂最佳合成条件：分散剂用量（质量分数,下同）0.4%、搅拌速度400 r·min^-1、油水比（体积比）8:2、交联剂用量0.8%、引发剂用量0.5%。对暂堵剂的性能进行了评价,实验结果表明：暂堵剂具有较好的耐温耐盐性,耐温可达160 ℃,与钻井液配伍性较好,少量暂堵剂就可以有效降低钻井液的滤失量。砂床封堵实验表明：暂堵剂具有较好的封堵性能,暂堵剂用量为0.5%就可使砂床浸入深度减少6.5 cm。     

内型2—（3,3—二甲基—2—降冰片基）丁醛及其衍生物的合成

以内型３，３－二甲基－２－降冰片基乙醛（１）与叔丁胺反应制得醛亚胺（２），依次和溴化乙基镁，碘乙烷反应制得内型２－（３，３－二甲基－２－降冰片基）丁醛的亚胺（４），再经水解得内型２－（３，３－二甲基－２－降冰片基）丁醛（５）。后者经与乙二醇缩醛化及氧化分别制得该醛的缩醛（６）及羧酸（７）。这些化合物均为新化合物，经纯化后进行了结构分析，并对其质谱进行了讨论。     

羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响

为了进一步优化木质素磺酸盐作为钻井液处理剂的效能,利用其与甲醛的羟甲基化反应制备了羟甲基化木质素磺酸盐;采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等分析了其结构;测定了改性前后的木质素磺酸盐对钻井液流变性、降滤失性、黏土水化膨胀抑制性等性能的影响.结果显示,改性后的羟甲基化木质素磺酸盐的整体结构变化不大,但羟基数量增加,与水的相溶性增强.与木质素磺酸盐相比,羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有较强的提黏作用,经180℃高温老化后降黏、降滤失作用有所增强,形成的泥饼厚度降低,对黏土水化膨胀的抑制作用增强.     

吡啶基三唑功能化罗丹明化合物的合成

以2-溴甲基吡啶氢溴酸盐和叠氮化钠为原料,合成中间体2-叠氮甲基吡啶（1）;对羟基苯甲醛和溴丙炔经取代反应合成中间体4-（丙-2-炔基丙氧基）苯甲醛（2）; 2与1经点击反应制得关键中间体BPT（3）; 3与罗丹明B酰肼经还原胺化反应得罗丹明类荧光探针,其结构经¹H NMR, IR和元素分析表征。     

淤浆法碱化试剂选择对PAC分子结构及其泥浆滤失性能影响

采用XRD和显微镜分析技术研究了高浴比淤浆法制备聚阴离子纤维素过程中, NaOH、KOH及其混合碱化体系对纤维素润胀度及结晶度的影响, 借助1H NMR方法分析了产物的取代度及取代基在葡萄糖环基C2、C3和C6位分布的均匀性. 通过泥浆实验研究了产品在高电解质含量中的高温滤失性能. 结果表明, 在相同摩尔浓度条件下, 棉纤维润胀度变化规律是: NaOH/KOH(摩尔比, 9∶1)>NaOH>NaOH/KOH(摩尔比, 1∶1)>NaOH/KOH(摩尔比, 1∶9)>KOH, 结晶度的顺序相反. 1H NMR测试结果表明, 含少量的K+时, 羧甲基在葡萄糖单元环内分布更均匀, 产品具有优良的耐酸、耐盐性和抗高温滤失性能; 当体系KOH成为主要碱化试剂时, 在酸碱介质中出现分层, 抗滤失性能急剧变差.