高效减阻剂的开发

高分子油溶性减阻剂的合成研究——溶液聚合法的开题报告一、研究背景随着工业化和全球化的加速推进，石油、天然气等化石能源的开采和利用形成了发展势头很强的行业。

然而，随着油田的逐渐降低，油井的开采难度不断加大，需要加强对油井的工程管理和技术创新。

油井减阻技术是提高油田开采效率的一种重要手段。

传统的油井减阻剂往往是化学品，有毒性、腐蚀性较大，环境污染严重。

因此，开发一种环保、高效的油井减阻剂成为工业界和学术界的研究热点。

高分子油溶性减阻剂由于具有良好的油溶性和高温稳定性，可以有效地减少油井内部管道、抽油杆等设备的摩擦阻力，从而提高油田开采效率。

因此，研究高分子油溶性减阻剂的合成方法和性能具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在采用溶液聚合法合成一种高分子油溶性减阻剂，并对该减阻剂的分子量、分子量分布、稳定性等性能进行分析和测试，为高分子油溶性减阻剂的研究和开发提供理论和实践基础。

三、研究内容1.采用合适的起始剂、反应温度、反应时间等条件，通过溶液聚合法合成一种高分子油溶性减阻剂。

2.通过凝胶渗透色谱(GPC)等技术分析合成高分子减阻剂的分子量和分子量分布，探索影响高分子减阻剂分子量的因素。

3.利用压力失效实验等方法测试合成高分子减阻剂的稳定性，探究影响减阻剂稳定性的因素。

4.通过循环实验、摩阻实验等方法测试合成高分子减阻剂的减阻效果，探究影响减阻剂效果的因素。

四、研究意义1.对开发高分子油溶性减阻剂具有重要意义，为提高油田开采效率和减少环境污染提供技术支持。

2.对比较关键的化学反应条件进行研究，为高分子化学反应的研究提供理论和实践经验。

3.通过分析和测试减阻剂分子量、分子量分布、稳定性、减阻效果等性能，为高分子材料的研究提供参考。

五、研究方法本研究采用溶液聚合法制备高分子油溶性减阻剂，并对其进行性能测试，具体方法如下：1.制备起始剂：采用二异丙基联氰酸酯(DIC)和三甲基苯基过氧化物(MTPO)混合，配置成0.25%的起始剂。

高分子减阻剂减阻效果试验研究指导老师：毛根海实验成员：薛文洪一红班级: 土木工程0101结构班实验日期:2003年12月7日高分子减阻剂减阻效果试验研究流体流动存在阻力，产生流体能量损失。

在管流中有管道阻力，如长距离输水、石油、天然气等，都必须在流经一定距离之后设置升压泵，以补充损失的能量。

同样，在明渠输水、水面必须有水利坡降才能产生顺坡降方向的流动，在同坡降的情况，流动阻力越大，则流速越慢，过流能力越差。

若在水体中添加减阻剂，就能大大减少沿程阻力。

这是减小水流沿程阻力的另一种新途径。

减阻剂种类很多，不同减阻剂及添加量不同，其减阻效果也不一样。

由于客观条件的限制，我们此次通过“同一减阻剂在不同浓度下减阻效果”的比较，对减阻剂加入水体后的减阻效果进行定性、定量的了解。

本次实验采用的减阻剂是聚丙烯酰胺(又称PAM)，初配浓度为0.1%，室温（10o C左右）。

采用沿程阻力试验装置进行测定（实验装置如图）。

实验地点，土木系水利实验室。

聚丙烯酰胺，别名PAM ，是一种有机高分子聚合物，为玻璃状固体，溶于水，也溶于醋酸、乙二酸、甘油和胺 等有机溶剂。

聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物，而且兼具增稠性、絮凝性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。

一、试验数据及结果分析如下：清水实验时:加入100ml3加入700ml0.1%PAM溶液入水箱:各项常数：d=0.675cm L=85cm K=1.993从如上的数据可以看出，PAM要起到减阻效果是有一定浓度限制的。

浓度太小，减阻效果不明显；浓度太大，反而会增阻。

通过粘度计的测定，清水与各浓度溶液的粘度相差很小，（清水时平均粘度为0.012，加入375ml溶液时平均粘度为0.013）。

通过几组实验数据的对比可得，相同沿程损失的情况下，PAM减阻效果最大的浓度出现在向水箱中加入375ml 0.1%溶液左右，过流量增大，阻力粘制系数呈下降趋势。

（加入400ml该溶液时，过流量已开始减小）。

减阻剂的原理及应用1. 减阻剂的概述减阻剂（Flow improver）又称流动助剂、降阻剂，是一类可以降低管道内流体粘度、减小流动阻力的化学物质。

由于管道在输送石油、天然气等流体时会产生摩擦阻力，减阻剂的应用可以有效减少能量损失，提高输送效率。

本文将介绍减阻剂的原理及其应用领域。

2. 减阻剂的原理减阻剂的作用原理主要是通过改变流体的粘度、流变性质以及表面张力等关键参数来减小流体在管道中的阻力。

具体原理如下：•粘度调节：减阻剂能够改变流体的黏度，使其更易流动。

一般来说，减阻剂可以降低流体内分子之间的黏滞力，从而减少摩擦阻力，提高流体流动性。

•流变性质改变：减阻剂可以改变流体的流变性质，如提高流体的剪切稀释率、降低流体的黏滞变性，并减少黏滞失值，从而减小流体在管道中的涡流损失和能量损耗。

•表面张力调节：减阻剂能够降低流体的表面张力，增加流体在管道壁上的润湿性，从而减小流体与管壁之间的摩擦，达到减小管道阻力的效果。

3. 减阻剂的应用领域减阻剂在各个领域都有广泛的应用。

以下是几个主要应用领域的介绍：3.1 石油工业减阻剂在石油工业中的应用非常广泛。

主要应用于石油、天然气输送管道，可以提高流体在管道中的流动性，减少管壁附着，降低摩擦阻力，从而提高输送效率。

减阻剂还可以防止沉降和凝结，延长管道使用寿命。

3.2 煤炭工业减阻剂在煤炭工业中主要应用于煤浆输送。

煤浆是煤与水的混合物，减阻剂可以改善煤浆的流动性，减小流体在管道中的阻力，降低能量消耗，提高煤浆输送效率。

3.3 化工工业减阻剂在化工工业中的应用也比较常见。

化工行业中常涉及到输送各种液体和气体，减阻剂可以提高流体在管道中的流动性，降低阻力，节省能源。

同时，减阻剂还可以减少管道堵塞和冲蚀的发生，减少设备维护和停机时间。

3.4 其他领域除了上述主要应用领域外，减阻剂还广泛应用于水处理、污水处理、食品工业、造纸工业等领域。

在这些领域中，减阻剂可以改善流体在管道中的流动特性，提高输送效率，减少能源消耗。

一种压裂用水溶性减阻剂的研究兰昌文;刘通义;唐文越;林波;于毅【摘要】本文通过半连续反相微乳液聚合法,合成了一种新型减阻剂CW-1.测定了减阻剂CW-1的相对分子质量、溶解速度、减阻率;考察了减阻剂的耐温耐剪切性能与助排剂DB-80和防膨剂(KC1、JA)的配伍性.结果表明:减阻剂CW-1的相对分子质量高(M=1.49×107),具备高分子减阻的特性;减阻剂CW-1乳液溶解速度快,基本可以满足连续混配的要求;减阻剂CW-1具有较好的耐温耐剪切性;与压裂液中助排剂DB-80、防膨剂(KCl、JA)等添加剂也具有良好的配伍性;同时,0.1％减阻剂CW-1溶液的减阻率可达70％以上.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】4页(P119-122)【关键词】半连续反相微乳液聚合;滑溜水压裂液;减阻率;耐温耐剪切性【作者】兰昌文;刘通义;唐文越;林波;于毅【作者单位】西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;成都佰椿石油科技有限公司,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE357.12随着页岩气，煤层气等非常规油气资源的开采再掀热潮，滑溜水压裂液体系不断得到推广使用。

该体系有利于形成网状缝、聚合物用量少，对地层伤害小、压裂施工成本低等优点，但是一个较为突出的缺点是大液量，大排量。

在设备功率一定的情况下，滑溜水压裂液在井筒中的摩阻越高，施工难度越大。

减阻剂能够减小流动液体的紊流度，实现降低摩阻的目的。

因此，高效减阻剂的使用将有助于提高施工效果[1-4]。

本文根据高聚物减阻原理以及本课题组长期研究[5-7]减阻剂的基础上，采用半连续反相微乳液聚合的方法合成了一种成本更低、固含量更高、溶胀速更快的新型减阻剂CW-1，并对其进行了性能评价。

新型高效抗磨减阻剂在东海油气田的应用随着石油资源的日益枯竭，开采难度的增加，特别是钻完井之后开采过程中相关设备的磨损、堵塞和腐蚀等方面的问题越来越突出，研发新型高效抗磨减阻剂迫在眉睫。

本文主要介绍一种新型高效抗磨减阻剂在东海油气田的应用情况。

一、新型高效抗磨减阻剂的特点新型高效抗磨减阻剂是一种添加剂，具有优异的抗磨减阻性能，能够明显降低各种油井设备的磨损和摩擦，防止设备慢慢失效，延长设备的使用寿命。

新型高效抗磨减阻剂还具有很强的分散、清洗和防腐蚀作用，可以清除设备的油泥和污渍，提高设备的完整性，并且能够形成一层薄膜，在设备表面形成保护膜，防止氧化腐蚀。

二、应用情况在东海油田进行了新型高效抗磨减阻剂的试验，试验结果表明，添加新型高效抗磨减阻剂后，油井设备的磨损和堵塞情况发生了显著改善，五年以上的老井设备也重获新生。

同时，新型高效抗磨减阻剂的使用还能够极大地减少井下人工维护和设备更换的次数，降低了生产成本和维护成本，提高了生产效益和企业经济效益。

三、建议和展望在使用新型高效抗磨减阻剂时还需注意以下几点:1. 在添加新型高效抗磨减阻剂的同时，加强设备保养，及时透洗井下管道。

以充分发挥其抗磨减阻效果。

2. 选择合适的加药浓度和流量可以达到最佳效果。

需要针对不同用途进行合理的加药浓度和流量的调整。

未来，应继续针对新型高效抗磨减阻剂进行研究和开发，将其适用于更广泛的油气开采领域。

在实际应用中，应密切关注其对环境和健康的影响，确保生产过程的安全和可持续发展。

为汉东油田的开发作出更大贡献!四、潜在的应用领域和前景新型高效抗磨减阻剂在石油工业中的应用非常广泛，不仅可以用于油井采油和输送过程中的设备保护和维护，还可以用于管道输送、油储存设备以及船舶、飞机等磨损问题的解决。

此外，它还可以广泛应用于其他领域，如汽车、机械、电子电器等行业。

随着石油开采深度的不断加深、环境保护的严格要求，新型高效抗磨减阻剂的研究和应用前景非常广阔。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911026040.2(22)申请日 2019.10.25(71)申请人 中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人 苏智青　李应成　沙鸥　夏燕敏　孙慧　许汇　王兰　(74)专利代理机构 北京聿宏知识产权代理有限公司 11372代理人 吴大建　康志梅(51)Int.Cl.C08F 220/56(2006.01)C08F 220/06(2006.01)C08F 220/58(2006.01)C08F 226/10(2006.01)C08F 226/02(2006.01)C08F 220/34(2006.01)C08F 283/06(2006.01)C08F 220/60(2006.01)C08F 222/02(2006.01)C08F 212/14(2006.01)C08F 226/04(2006.01)C09K 8/68(2006.01)(54)发明名称一种减阻剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种减阻剂及其制备方法和应用。

该减阻剂含有丙烯酰胺单体结构单元、阴离子单体结构单元、非离子单体结构单元、支化单体结构单元、活性单体结构单元，以及任选的阳离子单体结构单元，其中，所述支化单体结构单元选自式(I)和式(II)所示的结构单元中的一种或多种，其中，所述活性单体结构单元选自式(III)、式(IV)、式(V)和式(VI)所示的结构单元中的一种或多种。

本发明的乳液型减阻剂具有优异的减阻率，且溶解速度快。

权利要求书5页 说明书21页CN 112708013 A 2021.04.27C N 112708013A1.一种减阻剂，该减阻剂含有丙烯酰胺单体结构单元、阴离子单体结构单元、非离子单体结构单元、支化单体结构单元、活性单体结构单元，以及任选的阳离子单体结构单元，其中，所述支化单体结构单元选自式(I)和式(II)所示的结构单元中的一种或多种，其中，所述活性单体结构单元选自式(III)、式(IV)、式(V)和式(VI)所示的结构单元中的一种或多种，其中，各R’相同或不同，分别独立的选自氢原子或甲基；各R1相同或不同，分别独立的选自氢原子或C1～C28的烃基；各R2、R3和R4相同或不同，分别独立的选自C1～C28的烃基；R5选自氢原子、氨基、羧酸基、磺酸基、硫酸基、磷酸基、巯基或卤素；各a、b相同或不同，分别独立的为0～40，且a、b链段位置可调换；各X相同或不同，分别独立的选自酯基、酰胺基、亚甲基、氧原子、-CH2-O-或-NH-；Y和Z分别独立的选自酯基、酰胺基、亚甲基、氧原子、-CH2-O-或-NH-；M-选自氟离子、氯离子、溴离子或碘离子。