【摘要】：使用化學(xué)降粘劑提高稠油在低溫下的流動(dòng)性是開(kāi)采和輸運(yùn)稠油中常用的技術(shù)手段,其優(yōu)點(diǎn)為操作方便、加入量少、成本低、能耗少,且不需要后處理,因而被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、有效的降粘降凝方法。近年來(lái),隨著對(duì)降粘劑的不斷研究,納米材料被加入到稠油的降粘降凝中,因納米材料尺寸小,并且具有特殊的成核效應(yīng),故而可以成為稠油中石蠟的成核點(diǎn),與石蠟共同析出,形成較小的蠟晶,提高了稠油流動(dòng)性,起到了降低凝點(diǎn)的作用;再在其表面或?qū)娱g引入降粘劑長(zhǎng)鏈分子,其中的極性基團(tuán)可以與稠油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)相互作用,與其形成氫鍵,從而阻礙膠質(zhì)、瀝青質(zhì)團(tuán)聚,起到了降粘的作用。故將兩者接枝聚合,制備出一種納米復(fù)合材料降粘劑既可以降粘,同時(shí)也能起到降凝效果。蒙脫土是一種粒子為納米尺寸的片層狀硅酸鹽礦物,經(jīng)過(guò)表面活性劑有機(jī)改性后,晶體結(jié)構(gòu)的層間距變大,粒子也由親水性變?yōu)槭杷?利于在層間引入有機(jī)物。本論文將甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)和丙烯酰胺(AM)引入有機(jī)改性后的蒙脫土(OMMT)層間,制備出納米PSMA-AM/OMMT復(fù)合降粘劑,并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),探究出其最佳制備條件,此時(shí)降低凝點(diǎn)為6.5℃,40℃時(shí),可使大慶林源站稠油的粘度下降68.4%,且凈降粘率為30.3%。為了使更多的有機(jī)降粘物質(zhì)可以接枝到蒙脫土的片層間隙中,本論文將甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)、N-羥甲基丙烯酰胺和馬來(lái)酸酐三種單體引入有機(jī)蒙脫土片層中,在引發(fā)劑作用下發(fā)生單體溶液原位聚合,制備出納米C18-MAH-HA/OMMT復(fù)合材料降粘劑,具有更高的接枝率,且在相同條件下(40℃,100ppm加劑量),具有更好的降粘降凝效果,凈降粘率可達(dá)51.45%,高于前者的30.3%;原油凝點(diǎn)降低6.8℃,略高于前者的6.5℃。這是由于有機(jī)物質(zhì)的含量增加,對(duì)于降粘效果有提高,而對(duì)于降凝效果的提升卻不明顯。
【圖文】：

在低溫下直接輸運(yùn)超稠油，還需要配合加熱等其他方法了配合使用。逡逑（３）添加入的降粘劑需要和稠油充分混合才可更好的發(fā)揮作用，但因稠油逡逑和輸運(yùn)的實(shí)際情況，，難以達(dá)到使降粘劑在大量的稠油中混合均勻，因此在實(shí)逡逑產(chǎn)中難以達(dá)到在實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試結(jié)果。逡逑納米蒙脫土概述逡逑蒙脫土是一種片層狀結(jié)構(gòu)表面帶負(fù)電的硅鋁酸鹽礦物，其結(jié)構(gòu)為兩層硅氧四逡逑夾著一層鋁氧八面體，如圖Ｍ所示結(jié)構(gòu)。因蒙脫土片層中的硅氧四面體中逡逑可以被鋁取代，鋁氧八面體中的鋁也常被鎂、鐵取代，故而蒙脫土片層呈負(fù)逡逑，為了保持電荷平衡，蒙脫土片層間常常吸附鈉離子、鈣離子等陽(yáng)離子。蒙逡逑單個(gè)片層尺寸為ＩｎｍＸ邋ｌＯＯｎｍＸ邋ｌＯＯｎｍ，一般１０到２０個(gè)片層會(huì)堆積成蒙脫逡逑本粒子［４４］。逡逑

ａ．邋Ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ邋；邋ｂ．邋Ｍｏｄｉｆｉｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ＣＴＡＢ逡逑２．３．２電子透射顯微鏡（ＴＥＭ）分析逡逑如圖２－３所示，圖（ａ）表示未改性的蒙脫土原土，蒙脫土單個(gè)片層尺寸為逡逑ｌｎｍＸｌＯＯｎｍＸｌＯＯｎｍ，邋—般１０到２０個(gè)片層會(huì)堆積成蒙脫土基本粒子［４４］，片層逡逑成緊密排列狀，如圖ａ中，形成尺寸為２邋的小型堆積片層。圖（ｂ）是經(jīng)過(guò)逡逑有機(jī)改性后的有機(jī)蒙脫土。插層劑ＣＴＡＢ插層進(jìn)入蒙脫土片層中，改性和插層后逡逑的有機(jī)蒙脫土，片層分散，為半剝離狀態(tài)，證明片層間插入了長(zhǎng)碳鏈，改性和插逡逑層是成功的。逡逑圖（ｃ）邋（ｄ）是納米蒙脫土復(fù)合材料降粘劑的分子。其仍然為層狀結(jié)構(gòu)，尺逡逑寸大小為１００－２００納米，經(jīng)過(guò)插層劑有機(jī)改性和單體共聚接枝，蒙脫土已經(jīng)呈完逡逑全剝離的狀態(tài)。逡逑ｍｍｍ逡逑ＨＨＨＨ逡逑．１？，�。�？．？邋ｋｉ邐ｉ，？？．；邋１＇邋ｉ：邐—．－）？＜＞邋－？——邐ＪＭＩ邋＇＇邋＇■邋＇，邋Ｈ邋Ｖ．？＞：邋
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE39

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2702087