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柠檬酸铝交联剂合成新工艺与性能研究

作　者: 张荣明
导　师: 于涛
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化学工程
关键词: 柠檬酸铝交联剂非水介质交联强度
分类号: TQ263.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 232次
引　用: 2次
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内容摘要

本文研究了非水介质下交联剂柠檬酸铝的合成新工艺,考察了温度、反应物—无水氯化铝与固体柠檬酸粉末的配比、溶剂用量等因素对反应和产物交联性质的影响,从而得出最佳的合成工艺条件。本实验分为两步:第一步通过合成产物确定最佳反应温度为80℃。第二步对产物交联性能进行评价,以产物与聚丙烯酰胺形成的交联体系的粘度为指标,确定了无水氯化铝与柠檬酸铝摩尔比为1.5:1时,产物的交联性最好。无论从交联时间(22d开始成胶)还是从交联强度(3400mPa·s左右)来看,交联剂都具有优良的性质。本合成方法与常规方法相比有诸多优点;产物纯度接近100%,非水相合成,对环境无污染,节省能源,溶剂可重复利用,产物交联性好等等。因此,该新工艺有着广阔的实用空间,可以替代现有合成工艺。柠檬酸铝/聚丙烯酰胺凝胶与铬聚合物凝胶体系相比,更容易受外界因素影响且不稳定。本文考察环境对铝交联体系的影响。总结了柠檬酸铝的研究现状。在油田上作了许多此类实验,大部分很成功,但凝胶机理阐述不完全。本文阐述了关于柠檬酸铝络合物的机理。考察出不同的凝胶动力学,进而有不同的凝胶机理,主要是因为铝来源不同造成铝齐聚物的不同。柠檬酸与铝的比例是一个关键。在海水中当比例1:2时,有铝沉淀,其比例小于2:1时有柠檬酸钙沉淀。在pH小于6时,加入HPAM,就有可能得到强度大的凝胶。在岩芯驱替时,只要消除聚合物降解这一因素,凝胶便能形成。可以考察出,在低柠檬酸浓度下存在一个严重的问题;铝与柠檬酸比例1:1时不会有沉淀,又可能封堵。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-8
第一章概述  8-25
  1.1 研究深部调剖的意义  8-9
  1.2 调剖技术的发展状况  9-12
  1.3 堵水调剖剂的品种和分类  12-16
  1.4 对延缓交联体系的认识  16
  1.5 弱凝胶调剖技术的特点和优势  16-17
  1.6 研究目的、论文思路和内容  17-18
  1.7 有机交联剂柠檬酸铝的合成  18
  1.8 调剖剂性能评价方法  18-20
  1.9 柠檬酸铝/聚丙烯酰胺凝胶体系的流动控制  20-25
第二章实验部分  25-30
  2.1 实验仪器及药品  25
  2.2 实验原理  25-26
  2.3 反应步骤  26
  2.4 反应流程图  26-27
  2.5 反应程度的测定方法  27
  2.6 岩心流动实验  27-29
  2.7 实验方法  29-30
第三章实验结果与讨论  30-36
  3.1 温度对柠檬酸收率的影响  30-32
  3.2 反应物投料比对反应时间的影响  32-34
  3.3 产物交联性能评价  34-36
第四章调剖剂驱油物理模拟实验  36-52
  4.1 阻力系数堵塞率岩心实验  36-38
  4.2 调剖剂驱油物理模拟实验  38-39
  4.3 调剖剂驱油模拟试验结果  39-40
  4.4 调剖后驱油模拟实验结果  40-48
  4.5 聚驱中驱油模拟实验  48-52
第五章结论  52-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
详细摘要  58-64

柠檬酸铝交联剂合成新工艺与性能研究

内容摘要

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