新型暂堵酸化用自降解暂堵剂的制备及现场应用

针对传统暂堵酸化用暂堵剂颗粒耐酸性差、降解性差和除堵工艺复杂等问题,本研究通过水溶液自由基聚合法制备了一种新型的自降解暂堵剂CQZDJ。考察了单体加量、交联剂加量、引发剂加量对CQZDJ凝胶强度和降解性的影响;通过FT-IR、TGA、SEM对其结构进行表征;并对其降解机理进行了探讨;最后在长8区块的环平81-8实验井进行了现场实践。结果表明：CQZDJ凝胶强度及降解时间与单体加量、交联剂加量、引发剂加量成正比关系,且降解时间可控;降解性实验表明CQZDJ在(1%~10%)HCl溶液、水、（2%~10%）NaCl溶液中均可在4 d内完全降解,具备良好的降解性能,对地层伤害小;SEM照片显示CQZDJ的降解过程是从初始三维网状结构逐渐崩解为层状结构,最终降解为无规则线性小分子链的过程;暂堵后现场流压上升6.3 MPa,日产油由3.87 t/d增产至5.22 t/d,实现了储层的有效改造,增产效果显著。     

新型高吸水聚合物凝胶型屏蔽暂堵剂MTC-1的合成及性能

以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料，蒙脱土（MMT）为改性剂，过硫酸钾和无水亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系，六亚甲基四胺（C₆H₁₂N₄）为交联剂，采用水溶液聚合法合成了一种新型高吸水聚合物凝胶型屏蔽暂堵剂（MTC 1），其结构经IR表征。在最优合成条件（AM/AMPS/AA=11/7/1, m/m/m，引发剂加量0.6 wt%，于45 ℃反应2.5 h）下，MTC-1的最大吸水倍率为1006倍。岩心流动实验结果表明：MTC-1的堵水性能较高，封堵效率达到83.72%。     

广谱“油膜”暂堵剂在油层保护技术中的应用

针对油层非均质性强、孔径分布范围较宽、油层孔径难以准确预知,常规屏蔽暂堵技术几乎无法实现对整个油层井段的保护、油层保护效果差等特点,设计了广谱“油膜”暂堵型保护油层钻井完井液体系,并进行了室内系统评价和现场应用。结果表明,当广谱“油膜”暂堵剂GPJ的加量达到3%时,可在近井壁处形成很好的屏蔽暂堵“油膜”带,渗透率堵塞率和恢复率皆大于90%,与常规屏蔽暂堵技术相比,可使油层损害程度降低7.4~10倍,产量提高1.82~2.96倍,而且与油层渗透率和温度无关。     

水溶性AM-AA-NVP-AMPS-PDE暂堵剂的合成与性能

以丙烯酰胺、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,5-戊二醇二丙烯酸酯为主要原料,制备了AM-AA-NVP-AMPS-PDE五元共聚物暂堵剂(本产品)。采用红外光谱以及元素分析对该暂堵剂结构进行了表征,研究了该暂堵剂的抗剪切性能、耐盐性能、悬浮性能、降解性能以及暂堵性能。实验结果表明,与常规暂堵剂AM-AA-MA相比,本产品具有更强的抗剪切强度、更高的膨胀倍数;在相同质量浓度氯化钠溶液中,本产品的抗剪切强度、膨胀倍数均高于AM-AA-MA。本产品吸水膨胀后,在压裂液中具有较好的悬浮稳定性能。本产品的降解时间受温度影响,在80℃下完全降解需要46.2h,所得溶液的黏度为1.9mPa.s;在120℃下完全降解需要1.8h,所得溶液的黏度为1.8mPa.s。本产品具有较强的封堵能力,抗压强度为15.8MPa,不需外加破胶剂即可在温度和水的作用下实现解堵,对应的渗透率恢复率为96.1%。     

酸压用自降解颗粒暂堵剂的制备与性能评价

暂堵酸压技术是改造碳酸盐岩储层、提高储层渗透性、保证油井增产稳产的有效措施。其中,暂堵剂是暂堵酸压技术的关键。本文采用水溶液聚合法制备了一种酸压用自降解颗粒暂堵剂TDJ,通过室内实验对TDJ进行了配方优化、降解性、封堵性及解堵性等研究。结果表明：反应温度为60 ℃, 30%丙烯酰胺,1%乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,0.3%过硫酸铵合成的TDJ性能最好。TDJ适用地层温度为60~120 ℃,其降解时间受HCl浓度和NaCl溶液浓度影响,在1%HCl中完全降解需要85 h,20%HCl中完全降解需要67 h;在10000 mg/L NaCl溶液中完全降解需要10 h, 70000 mg/L NaCl中完全降解需要18 h。岩心实验表明：TDJ具有良好的封堵性能和解堵性能,暂堵率和解堵率分别达到90%和92%以上。      

分子印迹球状β-环糊精聚合物的合成及性能研究

利用分子印迹技术,以β-环糊精为功能单体,甲苯-2,4-二异氰酸酯为交联剂,茶碱为模板分子,合成了分子印迹β-环糊精聚合物。采用反相悬浮聚合的方法,以戊二醛为交联剂,用聚乙烯醇(PVA)包埋环糊精聚合物合成了分子印迹球状β-环糊精聚合物(MI-CDPs)吸附剂,对聚合物的合成条件进行了考察,并利用静态吸附方法对球状MI-CDPs的吸附性能进行研究,结果表明,球状MI-CDPs对水溶液中的茶碱分子表现出良好的分子识别能力,实现了对水溶液中茶碱的分子识别,证实在pH=9时,球状MI-CDPs的吸附性能最佳。     

香豆素肟酯类双光子引发剂的合成及性能研究

开发高效的双光子引发剂是提升双光子聚合速度的关键。本文基于光致脱羧机制,设计并合成了两种以共轭香豆素作为生色团、肟酯作为引发基团的双光子引发剂,并通过实验测试结合模拟计算对该类引发剂的光物理和光化学行为进行了研究。结果表明,该类引发剂在400~500 nm区域具有较强吸收,在LED可见光辐照下发生分解,具有光漂白特性,光解后释放的活性种可引发丙烯酸酯类单体聚合。利用双光子三维微纳成型技术,该类香豆素肟酯化合物可有效用于构建高分辨率的三维微纳结构。并通过量子化学计算,对该类引发剂的引发机理进行了探讨。     

碳-碳键引发剂23-二氰基-23-二苯基丁二酸二异丁酯的合成、结构及引发性能研究

合成了具有较大空间位阻的碳-碳键型引发剂23-二氰基-23-二苯基丁二酸二异丁酯,测定了其分子结构,其中心碳-碳键长达0.1592nm.对其引发甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合的研究结果表明,聚合物分子量随反应时间的延长而逐步增大,而聚合物分子量分布则逐渐变小.聚合反应按照自由基“活性”聚合反应历程进行.     

新型温度响应型蠕虫状胶束堵漏剂合成与评价

针对水泥浆在封堵大尺度裂缝或溶洞出现的浆体滞留性差无法有效封堵、固化选择性差伤害储层等典型缺陷,利用表面活性剂分子缔合蠕虫状胶束理论,以N,N-二甲基环己胺(DMCHA)和山嵛酸(BA)合成堵漏剂TDL,并采用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振仪对合成堵漏剂进行结构表征;将TDL与煤油形成堵漏工作液,使其与水接触发生相间自组装,采用小角度X-射线散射仪(SAXS)和设计的倒置承压装置以评价堵漏体系的壁面稳定性和承压能力。结果表明：红外光谱和核磁氢谱均发现R—COO—NH⁺(CH₃)₂—R′的特征结构显示,且原料无残留;堵漏体系在地层水-封堵剂界面之间形成层间距为123.20?的液晶层状凝胶结构,单位质量封堵剂承压压强达到78 MPa,承压下稳定时间超过30 d;堵漏体系在温度低于65℃时稳定存在,高于80℃流动性好,失去封堵效果。新型响应型蠕虫状胶束堵漏剂对中低温漏失层具有良好的封堵性能,亦可作为水泥堵漏前置段塞以应对恶性漏失。     

醋酸乙烯酯-丝胶可降解接枝共聚物的合成及性能研究

随着工业技术的发展 ,合成材料用途不断扩大 ,产量不断增加 ,相应废弃物也日益增多 ,其中多为非降解物 [1～ 3] .为了保护环境及可持续发展 ,许多国家正广泛探索合成降解材料的新技术、新方法和新工艺[3,4 ] .目前 ,共聚物降解材料的研究和应用主要是以淀粉、纤维素和木质素等天然植物及以甲壳素等动物体为基质的降解材料[5～ 7] ,而对蛋白质分子的接枝共聚物降解性研究甚少 .丝胶蛋白质(Sericin,简称 Ser)是一种天然的蛋白质资源 ,是生丝生产过程中的副产物 ,由于回收技术及成本限制 ,一些中小企业还是将丝胶蛋白质随工业废水一起被排放至…     

聚乳酸基可降解形状记忆聚合物的制备、结构与性能

以三枝化低不饱和度聚环氧丙烷/聚乳酸两嵌段共聚物(POLA)为原料, 甲苯二异氰酸酯(TDI)交联制备可降解聚环氧丙烷/聚乳酸基聚氨酯(POLA-PU). 通过对POLA共聚物序列结构的调控, 制备了由高模量低断裂伸长率的脆性到低模量高断裂伸长率的韧性POLA-PU可降解形状记忆材料. 由TMA测得POLA-PU的形变温度为96～153 ℃. POLA-PU试样在140 ℃的形状记忆恢复时间不超过20 s. 在200%拉伸形变条件下, POLA-PU的形变固定率在65%～100%之间, 形变回复率均可达100%. 实验表明, 形状记忆行为取决于链的交联密度, 记忆效应归属于不同温度下柔性链的构象熵变化. 降解实验结果表明, 聚乳酸链段的引入赋予了该形状记忆材料良好的降解性能, 且随着聚乳酸含量的降低而下降.     

一种新型磁共振成像造影剂的制备及性能

通过酰化反应将窄分子量分布的低聚壳聚糖(CS_n, n＝6, 8, 11)引入到二乙三胺五乙酸(DTPA)中得到新型配体, 再与Mn²⁺配位得到3种顺磁性Mn(Ⅱ)基配合物, 其结构用IR、元素分析及电感耦合等离子体发射仪(ICP-AES)进行表征. 测定了配合物的纵向弛豫率(r₁), 结果表明, 这类造影剂的弛豫率高于商业化医用的磁共振成像对比剂Gd-DTPA. 通过等温滴定微量热法(ITC)测定了功能配合物与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的热力学参数.     

高强度PAM/PVP半互穿网络凝胶制备及力学性能

以过硫酸铵为引发剂通过一步溶液聚合制备了由化学交联的聚丙烯酰胺(PAM)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)贯穿形成的PAM/PVP半互穿网络(semi-IPN)凝胶,着重研究了凝胶的机械性能。红外光谱、热重分析及拉伸实验分析可知PAM与PVP之间存在氢键作用。拉伸实验表明:在PAM中引入PVP,凝胶拉伸强度明显提高,m(PVP)/m(AM)=7.51%时制备的PAM/PVP semi-IPN凝胶拉伸强度比单纯化学交联的PAM增大64.67%;当AM=6mol/L,n(MBA)/n(AM)=1.67×10-4,m(PVP)/m(AM)=7.51%时,制备的凝胶机械性能较好,拉伸强度达到1.84MPa,断裂伸长率可达3322%;随着含水率增加,凝胶拉伸强度及断裂伸长率均有所降低。     

DADC/MMA共聚物的合成及性能研究

采用DSC和DMA研究了一缩二乙二醇双烯丙基碳酸酯（DADC）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚合反应，测定了共聚物组成对树脂浇铸体力学性能的影响。结果表明：DADC与MMA的共聚树脂浇铸体加工性能良好，拉伸强度和弯曲强度都比DADC的均聚物有了明显提高，共聚物固化反应表观活化能为108kJ/mol，固化反级数n=0.94。