發(fā)布時(shí)間：2018-11-20 05:26

【摘要】：本文分別采用氧化還原、水溶性偶氮及氧化還原-偶氮復(fù)合引發(fā)體系制備了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的三元磺化改性聚丙烯酰胺(SPAM),其中采用氧化還原-偶氮復(fù)合引發(fā)體聚合后效果最好,制備SPAM最佳條件為:單體濃度33 wt%,AM:AMPS質(zhì)量比19:1,DMAEMA用量0.2wt%,尿素用量0.02 wt%,EDTA用量0.01 wt%,TEMED用量10μL,pH值8,AIBA濃度0.002 wt%,氧化還原引發(fā)劑配比7:0,過(guò)硫酸銨用量為0.003 wt%。采用紅外光譜、核磁共振、熱重分析、掃描電鏡對(duì)SPAM進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,測(cè)定固含量及相對(duì)分子量,考察聚合物及溶液溶液的增粘、溶解、耐溫抗鹽、抗剪切性及驅(qū)油效果。結(jié)果表明,合成的共聚物為目標(biāo)產(chǎn)物SPAM,其相對(duì)分子量950萬(wàn),固含量88%。耐溫抗鹽測(cè)試表明,在溶液總礦化度為20000 mg/L,Ca2+、Mg2+濃度分別為364 mg/L、136 mg/L的高鹽條件下,溫度從30°C升至99°C時(shí),黏度保留率達(dá)到56.7%,相同條件下部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,3500萬(wàn))溶液僅為16.6%,表現(xiàn)出較好的耐溫抗鹽性能。上述聚合物溶液在80°C條件下的室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)表明,SPAM溶液在水驅(qū)的基礎(chǔ)上化學(xué)驅(qū)采出達(dá)到11.8%,比HPAM溶液提高6.9%。提高溶液總礦化度至80000 mg/L、Ca2+離子濃度為728mg/L、Mg2+離子濃度為272mg/L的高鹽驅(qū)油試驗(yàn)結(jié)果表明,SPAM溶液化學(xué)驅(qū)采出率仍可達(dá)到10.7%。合成的SPAM在高溫高礦化度油藏的驅(qū)油領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。通過(guò)對(duì)SPAM溶液的抗鹽性能測(cè)試、分析與數(shù)據(jù)擬合,提出了y=a×xb方程可以描述鹽離子濃度與聚合物溶液表觀黏度的關(guān)系,給出了擬合方程中的常數(shù),并分析了鹽離子濃度對(duì)聚合物溶液表觀黏度的影響機(jī)理。SPAM溶液抗老化性能研究表明,總礦化度為20000mg/L的聚合物溶液,在80°C下放置90d后,溶液表觀黏度由20.0 mPa?s降至15.1 mPa?s,黏度保留率為75.5%。不同抗老化劑篩選研究表明,采用乙二醇與硫脲復(fù)配體系,在110°C下放置21d后,SPAM聚合物溶液黏度保留率為86.5%,比未添加抗老化劑時(shí)的黏度保留率提高24%,表現(xiàn)出較好的抗老化性能。
[Abstract]:In this paper, redox, The ternary sulfonation modification of acrylamide (AM) / 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) / dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) was prepared by water-soluble azo and redox azo complex initiator system. Acrylamide (SPAM), Among them, the redox azo composite initiator has the best effect after polymerization. The optimum conditions for the preparation of SPAM are as follows: monomer concentration 33 wt%,AM:AMPS mass ratio 19: 1 DMAEMA dosage 0.2wt, urea dosage 0.02 wt%,. EDTA dosage: 10 渭 L wt%,TEMED pH 8? AIBA concentration 0.002 wt%, redox initiator ratio 7: 0, ammonium persulfate 0.003 wt%. The structure of SPAM was characterized by IR, NMR, TGA and SEM. The solid content and relative molecular weight were measured. The viscosity, dissolution, temperature resistance and salt resistance, shear resistance and oil displacement of polymer and solution were investigated. The results showed that the synthesized copolymer was the target product of SPAM, with a relative molecular weight of 9.5 million and a solid content of 88%. The results of temperature and salt tolerance test showed that when the total salinity of the solution was 20000 mg/L,Ca2 and the concentration of Mg2 was 364 mg/L,136 mg/L, the viscosity retention rate reached 56.7 when the temperature increased from 30 擄C to 99 擄C. Under the same conditions, the partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM, 35 million) solution was only 16.6g, showing good temperature and salt resistance. The laboratory flooding experiments of the polymer solution at 80 擄C show that the recovery of the SPAM solution on the basis of water flooding is 11.8%, which is 6.9% higher than that of the HPAM solution. When the total salinity of solution was increased to 728mg / L mg _ 2 (728mg 路L ~ (2) 272mg/L, the results showed that the recovery rate of SPAM solution was 10.7g / L ~ (-1). The synthetic SPAM has a good application prospect in the field of high temperature and high salinity oil displacement. By testing the salt resistance of SPAM solution, analyzing and fitting the data, it is put forward that Ya 脳 xb equation can describe the relationship between salt ion concentration and apparent viscosity of polymer solution, and the constants in the fitting equation are given. The effect of salt ion concentration on the apparent viscosity of polymer solution was analyzed. The antiaging property of SPAM solution was studied. The results showed that the polymer solution with total salinity of 20000mg/L was placed at 80 擄C for 90 days. The apparent viscosity of the solution decreased from 20.0 mPa?s to 15.1 mPa?s, viscosity retention rate was 75.5%. The results of screening of different antiaging agents showed that the viscosity retention rate of SPAM polymer solution was 86.5 after the mixture of ethylene glycol and thiourea was placed at 110 擄C for 21 days, which increased the viscosity retention rate of SPAM polymer solution by 24% higher than that without adding antiaging agent. It shows good aging resistance.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE39

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