疏水締合聚合物的合成與性能評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 13:23
石油作為一種重要的能源和化工原料,是有限的不可再生資源。隨著石油的大量開采,其儲(chǔ)量正在大幅度下降,為了滿足人類的需求,必須研究和發(fā)展新的開采技術(shù)。國(guó)內(nèi)使用的部分水解聚丙烯酰胺由于抗溫抗剪切性能較差,應(yīng)用受到很大的限制。因此,為了提高石油開采過(guò)程中添加劑的耐溫抗剪切性,近些年來(lái),疏水締合聚合物的合成和研究受到了關(guān)注。本文合成了兩種類型的疏水單體.:季銨鹽型疏水單體ADMA-16和雙尾型疏水單體PMB-16,分別與單體丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)反應(yīng)制備三元共聚物,并分別研究了共聚物的性能。以33.0%二甲胺水溶液、氯丙烯為原料,通過(guò)鹵代反應(yīng)制得中間體二甲基烯丙基胺,然后以中間體和溴代十六烷為原料,丙酮為溶劑,通過(guò)季銨化反應(yīng)制得了一種疏水性季銨鹽單體ADMA-16;以苯乙胺、溴代十六烷和甲基丙烯酰氯為原料,通過(guò)兩次鹵代反應(yīng),合成了雙尾型疏水單體MPB-16。通過(guò)傅里葉紅外光譜法(FTIR)和核磁氫譜法(1HMNR)對(duì)兩種疏水單體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)果表明合成產(chǎn)物與目標(biāo)物質(zhì)一致。選取AM、DMC和疏水單體為反應(yīng)原料,通過(guò)自由基聚合法共聚合成了三元疏水締合聚合物,分別...
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 疏水締合聚合物
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展
1.2.2 國(guó)外研究狀況
1.3 疏水締合聚合物的制備方法
1.4 疏水締合聚合物溶液性質(zhì)的影響因素
1.4.1 聚合物分子量的影響
1.4.2 疏水基團(tuán)的影響
1.4.3 聚合物濃度的影響
1.4.4 電解質(zhì)的影響
1.4.5 剪切速率的影響
1.4.6 溫度的影響
1.5 疏水締合聚合物在壓裂液中的應(yīng)用
1.6 研究?jī)?nèi)容
第2章 疏水單體的合成及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
2.2 疏水單體分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.3 中間體的合成與表征
2.3.1 中間體合成原理
2.3.2 中間體的合成優(yōu)化
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.4 疏水單體的合成
2.4.1 合成原理
2.4.2 合成優(yōu)化
2.4.3 結(jié)構(gòu)表征
2.4.4 臨界膠束濃度
2.5 本章小結(jié)
第3章 疏水締合聚合物的制備與表征
3.1 主要試劑與儀器
3.2 聚合物的制備原理
3.3 共聚物的制備過(guò)程
3.4 表觀黏度的測(cè)定方法
3.5 聚合物的合成條件優(yōu)化
3.5.1 疏水單體加量
3.5.2 DMC/AM加量
3.5.3 單體總濃度
3.5.4 引發(fā)劑加量
3.5.5 反應(yīng)溫度
3.5.6 反應(yīng)時(shí)間
3.5.7 金屬螯合劑加量
3.5.8 體系pH值
3.6 結(jié)構(gòu)表征
3.6.1 紅外光譜分析
3.6.2 核磁氫譜分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 PADA非交聯(lián)體系的性能評(píng)價(jià)
4.1 主要試劑與儀器
4.2 PADA水溶液的性能
4.2.1 PADA濃度對(duì)溶液表觀黏度的影響
4.2.2 溫度與聚合物溶液表觀黏度的關(guān)系
4.2.3 鹽對(duì)聚合物溶液表觀黏度的影響
4.3 PADA的剪切流變性能
4.3.1 聚合物溶液在不同剪切速率下的表觀黏度
4.3.2 剪切穩(wěn)定性
4.3.3 剪切恢復(fù)性
4.4 防膨性
4.4.1 測(cè)定步驟
4.4.2 數(shù)據(jù)處理
4.5 殘?jiān)?br> 4.5.1 測(cè)定步驟
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5.3 破膠液表面張力
4.6 PADA的黏彈性測(cè)試
4.7 攜砂性
4.8 PADA潤(rùn)滑性
4.9 本章小結(jié)
第5章 PADM交聯(lián)體系的性能研究
5.1 主要試劑與儀器
5.2 PADM水溶液的性能研究
5.2.1 PADM濃度對(duì)溶液表觀黏度的影響
5.2.2 溫度與聚合物溶液表觀黏度的關(guān)系
5.2.3 鹽對(duì)聚合物溶液表觀黏度的影響
5.3 交聯(lián)性能研究
5.3.1 交聯(lián)機(jī)理
5.3.2 交聯(lián)實(shí)驗(yàn)
5.4 壓裂液體系的流變性研究
5.4.1 耐溫抗剪切性
5.4.2 剪切對(duì)壓裂液體系的影響
5.5 壓裂液體系的黏彈性測(cè)試
5.6 壓裂液體系的攜砂性能
5.7 殘?jiān)?br> 5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種疏水締合聚丙烯酰胺作為壓裂液減阻劑的性能研究[J]. 王磊,王丹,賴小娟,馬少云,蔣緯. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]陰離子長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷喓暇酆衔颬AAO的合成及溶液性質(zhì)[J]. 朱芮,鄧昭平,李飛洋,李華斌,劉露. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(10)
[3]一種新型滑溜水壓裂液減阻劑及其應(yīng)用[J]. 張軍濤,郭慶,申峰,吳金橋,高志亮. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2014(20)
[4]致密油水平井體積壓裂工廠化作業(yè)模式研究[J]. 許冬進(jìn),廖銳全,石善志,承寧,李建民. 特種油氣藏. 2014(03)
[5]胍膠壓裂液傷害性研究[J]. 張華麗,周繼東,杲春,金智榮,王進(jìn)濤. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(23)
[6]滑溜水壓裂液中減阻劑的制備及特性研究[J]. 劉通義,向靜,趙眾從,林波,戴秀蘭,黃趾海,張立豐. 應(yīng)用化工. 2013(03)
[7]分散聚合法AM/SSS/SMA疏水締合聚合物微球的研究[J]. 宋茂生,萬(wàn)濤,卜道露,張海波,羅雷,王登慧. 廣州化工. 2013(02)
[8]國(guó)外減阻水壓裂液技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 蔣官澄,許偉星,李穎穎,黎凌. 特種油氣藏. 2013(01)
[9]中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)進(jìn)展與發(fā)展前景[J]. 董大忠,鄒才能,楊樺,王玉滿,李新景,陳更生,王世謙,呂宗剛,黃勇斌. 石油學(xué)報(bào). 2012(S1)
[10]世界頁(yè)巖氣研究概況及中國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力分析[J]. 姜福杰,龐雄奇,歐陽(yáng)學(xué)成,郭繼剛,金聰,霍志鵬,王慶. 地學(xué)前緣. 2012(02)
博士論文
[1]耐溫抗鹽型丙烯酰胺共聚物的合成及性質(zhì)研究[D]. 車玉菊.山東大學(xué) 2010
碩士論文
[1]一種抗高溫壓裂液稠化劑的研制[D]. 王永吉.西南石油大學(xué) 2017
[2]甜菜堿共聚物鉆井液降濾失劑的合成與性能研究[D]. 朱忠祥.西南石油大學(xué) 2017
[3]一種壓裂液用疏水締合稠化劑的制備及性能評(píng)價(jià)[D]. 焦文超.西南石油大學(xué) 2016
[4]微波法合成AM/AA/AS降失水劑及其性能研究[D]. 廖麗.西南石油大學(xué) 2010
本文編號(hào):2931836
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 疏水締合聚合物
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展
1.2.2 國(guó)外研究狀況
1.3 疏水締合聚合物的制備方法
1.4 疏水締合聚合物溶液性質(zhì)的影響因素
1.4.1 聚合物分子量的影響
1.4.2 疏水基團(tuán)的影響
1.4.3 聚合物濃度的影響
1.4.4 電解質(zhì)的影響
1.4.5 剪切速率的影響
1.4.6 溫度的影響
1.5 疏水締合聚合物在壓裂液中的應(yīng)用
1.6 研究?jī)?nèi)容
第2章 疏水單體的合成及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
2.2 疏水單體分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.3 中間體的合成與表征
2.3.1 中間體合成原理
2.3.2 中間體的合成優(yōu)化
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.4 疏水單體的合成
2.4.1 合成原理
2.4.2 合成優(yōu)化
2.4.3 結(jié)構(gòu)表征
2.4.4 臨界膠束濃度
2.5 本章小結(jié)
第3章 疏水締合聚合物的制備與表征
3.1 主要試劑與儀器
3.2 聚合物的制備原理
3.3 共聚物的制備過(guò)程
3.4 表觀黏度的測(cè)定方法
3.5 聚合物的合成條件優(yōu)化
3.5.1 疏水單體加量
3.5.2 DMC/AM加量
3.5.3 單體總濃度
3.5.4 引發(fā)劑加量
3.5.5 反應(yīng)溫度
3.5.6 反應(yīng)時(shí)間
3.5.7 金屬螯合劑加量
3.5.8 體系pH值
3.6 結(jié)構(gòu)表征
3.6.1 紅外光譜分析
3.6.2 核磁氫譜分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 PADA非交聯(lián)體系的性能評(píng)價(jià)
4.1 主要試劑與儀器
4.2 PADA水溶液的性能
4.2.1 PADA濃度對(duì)溶液表觀黏度的影響
4.2.2 溫度與聚合物溶液表觀黏度的關(guān)系
4.2.3 鹽對(duì)聚合物溶液表觀黏度的影響
4.3 PADA的剪切流變性能
4.3.1 聚合物溶液在不同剪切速率下的表觀黏度
4.3.2 剪切穩(wěn)定性
4.3.3 剪切恢復(fù)性
4.4 防膨性
4.4.1 測(cè)定步驟
4.4.2 數(shù)據(jù)處理
4.5 殘?jiān)?br> 4.5.1 測(cè)定步驟
4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5.3 破膠液表面張力
4.6 PADA的黏彈性測(cè)試
4.7 攜砂性
4.8 PADA潤(rùn)滑性
4.9 本章小結(jié)
第5章 PADM交聯(lián)體系的性能研究
5.1 主要試劑與儀器
5.2 PADM水溶液的性能研究
5.2.1 PADM濃度對(duì)溶液表觀黏度的影響
5.2.2 溫度與聚合物溶液表觀黏度的關(guān)系
5.2.3 鹽對(duì)聚合物溶液表觀黏度的影響
5.3 交聯(lián)性能研究
5.3.1 交聯(lián)機(jī)理
5.3.2 交聯(lián)實(shí)驗(yàn)
5.4 壓裂液體系的流變性研究
5.4.1 耐溫抗剪切性
5.4.2 剪切對(duì)壓裂液體系的影響
5.5 壓裂液體系的黏彈性測(cè)試
5.6 壓裂液體系的攜砂性能
5.7 殘?jiān)?br> 5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種疏水締合聚丙烯酰胺作為壓裂液減阻劑的性能研究[J]. 王磊,王丹,賴小娟,馬少云,蔣緯. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]陰離子長(zhǎng)鏈?zhǔn)杷喓暇酆衔颬AAO的合成及溶液性質(zhì)[J]. 朱芮,鄧昭平,李飛洋,李華斌,劉露. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(10)
[3]一種新型滑溜水壓裂液減阻劑及其應(yīng)用[J]. 張軍濤,郭慶,申峰,吳金橋,高志亮. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2014(20)
[4]致密油水平井體積壓裂工廠化作業(yè)模式研究[J]. 許冬進(jìn),廖銳全,石善志,承寧,李建民. 特種油氣藏. 2014(03)
[5]胍膠壓裂液傷害性研究[J]. 張華麗,周繼東,杲春,金智榮,王進(jìn)濤. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(23)
[6]滑溜水壓裂液中減阻劑的制備及特性研究[J]. 劉通義,向靜,趙眾從,林波,戴秀蘭,黃趾海,張立豐. 應(yīng)用化工. 2013(03)
[7]分散聚合法AM/SSS/SMA疏水締合聚合物微球的研究[J]. 宋茂生,萬(wàn)濤,卜道露,張海波,羅雷,王登慧. 廣州化工. 2013(02)
[8]國(guó)外減阻水壓裂液技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 蔣官澄,許偉星,李穎穎,黎凌. 特種油氣藏. 2013(01)
[9]中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)進(jìn)展與發(fā)展前景[J]. 董大忠,鄒才能,楊樺,王玉滿,李新景,陳更生,王世謙,呂宗剛,黃勇斌. 石油學(xué)報(bào). 2012(S1)
[10]世界頁(yè)巖氣研究概況及中國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力分析[J]. 姜福杰,龐雄奇,歐陽(yáng)學(xué)成,郭繼剛,金聰,霍志鵬,王慶. 地學(xué)前緣. 2012(02)
博士論文
[1]耐溫抗鹽型丙烯酰胺共聚物的合成及性質(zhì)研究[D]. 車玉菊.山東大學(xué) 2010
碩士論文
[1]一種抗高溫壓裂液稠化劑的研制[D]. 王永吉.西南石油大學(xué) 2017
[2]甜菜堿共聚物鉆井液降濾失劑的合成與性能研究[D]. 朱忠祥.西南石油大學(xué) 2017
[3]一種壓裂液用疏水締合稠化劑的制備及性能評(píng)價(jià)[D]. 焦文超.西南石油大學(xué) 2016
[4]微波法合成AM/AA/AS降失水劑及其性能研究[D]. 廖麗.西南石油大學(xué) 2010
本文編號(hào):2931836
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