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疏水缔合水溶性聚合物酸液稠化剂的合成与评价

作　者: 汪志臣
导　师: 廖刚
学　校: 西南石油大学
专　业: 应用化学
关键词: 酸化稠化酸疏水单体缔合临界缔合浓度
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

缓速酸在酸化处理过程中能减缓H+扩散速度,延缓酸岩反应,降低酸液滤失,增加酸液的有效作用距离,提高酸化效果。缓速酸中稠化酸的应用最广泛,而稠化剂是稠化酸的一种主要添加剂,在酸液中起着增粘的作用。实验采用自由基胶束聚合法,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵作为增溶剂,合成丙烯酰胺(AM)、阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和疏水单体丙烯酸十八酯(OA)的疏水缔合水溶性三元共聚物用作酸液稠化剂。分析了单体、引发剂等因素对聚合物特性粘数和单体转化率的影响。通过红外光谱分析了聚合物的分子结构,符合预期设计的聚合物分子结构。实验考查了聚合物浓度、温度、盐浓度及pH值对聚合物溶液性质的影响。P(AM-DMC-OA)聚合物水溶液的粘度随其浓度的增加而上升,且存在一个临界缔合浓度(CAC),其值为0.26wt%。聚合物溶液表现出较好的耐盐、耐温及耐酸性能。参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6214-1996“酸液稠化剂评价方法”对酸液稠化剂的性能进行评价。结果表明：聚合物P (AM-DMC-OA)的酸溶时间＜100min,具有较好的溶解能力；对酸液的增粘作用较明显,1.0wt%的稠化剂在20wt%盐酸中,30℃下粘度达到38mPa·s,90℃下粘度能达到23mPa·s; 60℃,90℃的温度下,稠化酸的热稳定性在90%左右；在170s-1、511s-1的剪切速率下,稠化酸的表观粘度下降很少,表现出较好的剪切稳定性；P (AM-DMC-OA)与盐酸、氢氟酸、土酸、硫酸,NaCl、MgCl2、CaCl2进行配伍,表现出良好的配伍性,且具有较好的耐酸、耐盐性能；与缓蚀剂、铁离子稳定剂等酸液添加剂的配伍性也较好。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章前言  7-20
  1.1 酸化的概述  7-11
    1.1.1 酸化处理工艺简介  7-8
    1.1.2 酸化增产原理  8
    1.1.3 常用酸液的种类  8-11
  1.2 酸液的添加剂  11-13
  1.3 酸液稠化剂的概述  13-17
    1.3.1 常用的酸液稠化剂的种类及发展  13-16
    1.3.2 稠化酸的优点  16
    1.3.3 稠化酸酸化作用机理  16-17
  1.4 酸液稠化剂的性能要求  17
  1.5 研究思路  17-20
    1.5.1 分子的设计  18-19
    1.5.2 研究的主要内容  19-20
第2章稠化剂的合成  20-44
  2.1 实验仪器和试剂  20-21
    2.1.1 主要实验仪器  20
    2.1.2 主要实验试剂  20-21
  2.2 单体种类的确定  21
  2.3 聚合方法的确定  21-23
  2.4 实验方法  23-27
    2.4.1 稠化剂的合成实验  23-24
    2.4.2 转化率的测定  24
    2.4.3 特性粘数的测定  24-25
    2.4.4 稠化剂临界缔合浓度的测定  25-26
    2.4.5 稠化剂的红外光谱分析  26-27
  2.5 结果与讨论  27-44
    2.5.1 单体AM和DMC配比对聚合的影响  27-28
    2.5.2 单体浓度对聚合的影响  28-29
    2.5.3 疏水单体比例对聚合的影响  29-30
    2.5.4 引发剂对聚合的影响  30-34
    2.5.5 表面活性剂浓度对聚合的影响  34-35
    2.5.6 反应温度对聚合的影响  35-36
    2.5.7 反应时间对聚合的影响  36-37
    2.5.8 EDTA浓度对聚合的影响  37-39
    2.5.9 聚合物溶液的性质  39-42
    2.5.10 红外光谱  42-44
第3章稠化酸的性能评价与结果分析  44-56
  3.1 实验药品与仪器  44
    3.1.1 主要实验药品  44
    3.1.2 主要实验仪器  44
  3.2 表观粘度的测定  44
  3.3 稠化剂性能评价  44-47
    3.3.1 稠化剂酸溶时间的测定  45
    3.3.2 稠化剂的增粘性能测定  45
    3.3.3 稠化酸热稳定性能测定  45-46
    3.3.4 稠化酸热稀释性能测定  46
    3.3.5 稠化酸剪切稳定性的测定  46
    3.3.6 稠化酸缓速性能的测定  46
    3.3.7 稠化剂耐酸性能的测定  46-47
    3.3.8 稠化剂的配伍性  47
  3.4 稠化剂性能评价的结果  47-54
    3.4.1 稠化剂酸溶时间  47-48
    3.4.2 稠化剂的增粘性  48-49
    3.4.3 稠化酸的热稳定性  49
    3.4.4 稠化酸的热稀释性  49-50
    3.4.5 稠化酸的剪切稳定性  50-51
    3.4.6 稠化酸的缓速性  51-52
    3.4.7 稠化剂的耐酸性  52
    3.4.8 稠化剂的配伍性  52-54
  3.5 稠化剂在酸液中的作用机理  54-56
第4章结论与建议  56-58
  4.1 结论  56-57
  4.2 建议  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63

疏水缔合水溶性聚合物酸液稠化剂的合成与评价

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