發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 01:14

　　 降失水劑是固井工程中較為重要的一種外加劑,它能夠減少水泥漿中液相向滲透性地層濾失,從而達(dá)到控制水灰比的目的。近年來常用的陰離子型降失水劑雖然降濾失效果好,但是原料成本高,生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,難以滿足降本增效的要求。聚乙烯醇作為一種水溶型聚合物,具有成本低廉、來源廣泛、成膜性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),適合作為降失水劑的原材料。然而,由于近年來原材料及外加劑種類發(fā)生變化,導(dǎo)致該降失水劑的耐溫性能大幅下降。同時(shí)對聚乙烯醇類降失水劑的工藝研究較少,缺乏一定的理論支持。為了完善聚乙烯醇類降失水劑的降濾失能力并且增強(qiáng)該降失水劑的理論性,本文決定對降失水劑的合成工藝進(jìn)行更加深入的探究,用交聯(lián)度數(shù)值評價(jià)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的API濾失量評價(jià)方式,使得對降失水劑的工藝條件達(dá)到更穩(wěn)定的控制。實(shí)驗(yàn)選用PVA-1788與戊二醛作為原材料制備聚乙烯醇類油井水泥降失水劑。采用均勻設(shè)計(jì)法對不同工藝條件對反應(yīng)產(chǎn)物交聯(lián)度的影響程度進(jìn)行了排序,得到了應(yīng)該重點(diǎn)控制的工藝條件。對合成的一系列不同交聯(lián)度的降失水劑進(jìn)行測試,找到API濾失量最低的產(chǎn)品所對應(yīng)的交聯(lián)度,再根據(jù)此數(shù)值對應(yīng)的反應(yīng)條件確定反應(yīng)的最佳工藝條件。最后對該交聯(lián)度的產(chǎn)品進(jìn)行綜合評價(jià),確定該產(chǎn)品的可行性。結(jié)果表明,降失水劑的耐溫性能良好,各溫度段下API濾失值均在50mL之下,產(chǎn)品表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。結(jié)合降失水能力所確定的最佳交聯(lián)度值為1.29%,合成工藝條件為:反應(yīng)溫度50℃,聚乙烯醇在共聚體系中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,戊二醛與聚乙烯醇摩爾比為1.56,鹽酸濃度為0.96mol/L,攪拌速度220r/min。均勻設(shè)計(jì)法確定的最重要的影響因素為戊二醛與聚乙烯醇摩爾比。該降失水劑配置的水泥漿體系具有良好的稠化曲線,抗壓強(qiáng)度不降低,游離液含量下降,流變性能良好,具備良好的固井工程實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE256.6
【部分圖文】：

固井工具在使用上的高效性，有效節(jié)約成本，還可以在一[54]。烯醇性質(zhì)及其交聯(lián)度測定烯醇分類醇可以根據(jù)聚合度與醇解度的差異分為多種類型。聚合度大小的指標(biāo)，高分子聚合物的鏈上含有的重復(fù)單元數(shù)越多。根據(jù)聚合度大小可以將聚乙烯醇分為超高、高、中、低醇的醇解度是指乙酸乙基在醇的作用下發(fā)生分解反應(yīng)所生數(shù)的百分比。降失水劑常用的數(shù)值為 80%，88%，99%。根醇還可以分為完全醇解聚乙烯醇與部分醇解聚乙烯醇。聚.1 所示。

其結(jié)構(gòu)如圖1.2、1.3 所示。一分子的羰基與一分子的羧基結(jié)合以后，可以生成一分子水與聚乙烯醇縮醛。除了分子內(nèi)交聯(lián)外，聚乙烯醇分子還可以通過羰基進(jìn)行分子間交聯(lián)，將聚乙烯醇線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加交聯(lián)度，對原來聚合物的各方面性能帶來較大的影響，能夠與聚乙烯醇進(jìn)行縮醛反應(yīng)的醛類可以分為飽和醛、不飽和醛與芳香醛等[67]。以聚乙烯醇為原料的復(fù)合膜就是通過聚乙烯醇與二醛交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)所得到的，生成的膜具備較好的分離能力[68]。圖 1.2 聚乙烯醇交聯(lián)產(chǎn)物Fig.1.2 The cross-linking product of PVA圖 1.3 聚乙烯醇交聯(lián)產(chǎn)物Fig.1.3 The cross-linking product of PVA

除了分子內(nèi)交聯(lián)外，聚乙烯醇分子還可以通過羰基進(jìn)行分線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加交聯(lián)度，對原來聚合物的影響，能夠與聚乙烯醇進(jìn)行縮醛反應(yīng)的醛類可以分為飽和等[67]。以聚乙烯醇為原料的復(fù)合膜就是通過聚乙烯醇與二到的，生成的膜具備較好的分離能力[68]。圖 1.2 聚乙烯醇交聯(lián)產(chǎn)物Fig.1.2 The cross-linking product of PVA
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本文編號：2892293