AM/SSS/DMAAC-18壓裂液增稠劑的合成及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 11:27
壓裂增產(chǎn)技術(shù)是目前油氣藏增產(chǎn)的一種重要措施。但是,隨著油氣資源的大量開采,壓裂作業(yè)實(shí)施的地層條件越來(lái)越嚴(yán)苛。所以研究人員要研究出性能更好的人工合成壓裂液來(lái)滿足高溫低滲等地層條件下的增產(chǎn)需求。就目前對(duì)人工合成壓裂液增稠劑的研究情況來(lái)看,難以同時(shí)滿足抗高溫又清潔的要求,所以需要合成一種新的聚合物作為壓裂液增稠劑,達(dá)到耐溫和清潔方面的性能需求。根據(jù)疏水締合增稠的特點(diǎn),本文利用將丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨(DMAAC-18)和對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)為原料得到共聚物AHAPAM。利用單因素法得到最優(yōu)的反應(yīng)條件為:N,N-二甲基十八烷基烯丙基氯化銨(DMAAC-18)的加量為1.5mol.%,對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)的加量為0.6mol.%引發(fā)劑的加量為單體質(zhì)量的0.2%,反應(yīng)溫度為45℃C,單體濃度為25wt.%,反應(yīng)時(shí)間為6h,反應(yīng)pH為9。通過(guò)傅里葉紅外光譜和核磁共振儀對(duì)得到的聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)聚合物AHAPAM的分子結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一致,并用烏氏粘度計(jì)測(cè)得其特性粘數(shù)為858.5mL/g。通過(guò)宏觀的粘度測(cè)定和熒光探針從機(jī)理分析來(lái)對(duì)該聚合物濃度對(duì)溶液粘度的影響進(jìn)...
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 水力壓裂
1.2 壓裂液
1.3 水基壓裂液的增稠劑
1.4 研究思路
1.5 疏水締合聚合物
1.5.1 疏水締合作用機(jī)理
1.5.2 疏水締合聚合物的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 疏水締合聚合物的合成方法
1.7 研究?jī)?nèi)容
1.7.1 單體的選擇
1.7.2 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第2章 增稠劑AHAPAM的合成與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 反應(yīng)原理
2.4 增稠劑的增稠性能評(píng)價(jià)方法
2.5 增稠劑AHAPAM的合成條件優(yōu)選
2.5.1 單體摩爾配比的影響
2.5.2 反應(yīng)時(shí)間的影響
2.5.3 反應(yīng)pH的影響
2.5.4 反應(yīng)溫度的影響
2.5.5 引發(fā)劑加量的影響
2.5.6 單體濃度的影響
2.6 分子結(jié)構(gòu)表征
2.6.1 紅外光譜分析
2.6.2 核磁分析
2.7 稀釋法測(cè)定特性粘數(shù)
2.8 本章小結(jié)
第3章 聚合物AHAPAM的性能評(píng)價(jià)
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2 聚合物AHAPAM的臨界締合濃度
3.2.1 表觀粘度法測(cè)定CAC值
3.2.2 熒光探針?lè)y(cè)定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微觀形態(tài)
3.4 鹽對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.1 聚電解質(zhì)
3.4.2 氯化鈉對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.3 氯化鈣對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.5 聚合物AHAPAM溶液的粘彈性
3.6 聚合物AHAPAM溶液的耐溫性
3.7 本章小結(jié)
第4章 AHAPAM壓裂液及其性能評(píng)價(jià)
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.2 壓裂液的添加劑
4.2.1 破膠劑及其加量的確定
4.2.2 防膨劑及其加量的確定
4.2.3 助排劑及其加量的確定
4.3 壓裂液的性能評(píng)價(jià)
4.3.1 AHAPAM壓裂液
4.3.2 AHAPAM壓裂液的抗溫性
4.3.3 AHAPAM壓裂液的粘彈性
4.3.4 AHAPAM壓裂液的攜砂能力
4.3.5 AHAPAM壓裂液破膠液殘?jiān)繙y(cè)定
4.3.6 AHAPAM壓裂液對(duì)巖心基質(zhì)滲透率的傷害
4.3.7 AHAPAM壓裂液靜態(tài)濾失性測(cè)定
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與建議
5.1 總結(jié)
5.2 建議和意見
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非常規(guī)壓裂液體系研究進(jìn)展[J]. 王世棟,潘一,李沼萱,楊雙春. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]一種油田壓裂用耐高溫聚合物增稠劑PAS-1研制[J]. 陳效領(lǐng),李帥帥,蘇盈豪,胡儒麗,唐菲利. 油田化學(xué). 2016(02)
[3]一種疏水締合聚合物稠化劑的合成及壓裂液性能評(píng)價(jià)[J]. 何坤憶,羅米娜,鐘堯,秦紫薇. 石油與天然氣化工. 2015(04)
[4]一種超支化疏水締合聚合物的制備與性能評(píng)價(jià)[J]. 蒲萬(wàn)芬,閆召鵬,劉銳,尚曉培,劉哲. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2015(05)
[5]膠束共聚法制備丙烯酰胺二元共聚物及其性能評(píng)價(jià)[J]. 閆義彬,丁偉,曲廣淼,梁爽. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(10)
[6]疏水締合水溶性聚合物的合成與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 滕大勇,牛心蕙,徐俊英. 化工技術(shù)與開發(fā). 2014(05)
[7]新型陰離子表面活性劑D3F-AS05壓裂液的性能研究[J]. 韓秀玲,張勁,牟善波,李小玲,肖青香. 油田化學(xué). 2014(01)
[8]纖維素衍生物及纖維材料在壓裂液中的應(yīng)用[J]. 張黎,侯銳鋒,高剛,李興武,雷霆,張潔. 廣東化工. 2014(04)
[9]疏水基含量和微嵌段長(zhǎng)度對(duì)締合聚合物溶液彈性的影響[J]. 張新民,郭擁軍,柳建新,馮茹森,胡俊,李華兵,趙丹,張建,呂鑫. 應(yīng)用化學(xué). 2013(08)
[10]AM-nBS-SSS三元疏水締合聚合物PAnBS的合成及溶液性能[J]. 劉僑,劉磊,徐斌,馬超,李騎伶,代華,張熙. 精細(xì)化工. 2013(06)
碩士論文
[1]疏水締合物稠化劑的合成及評(píng)價(jià)[D]. 孫蒙.東北石油大學(xué) 2014
[2]AM/AMPS與陽(yáng)離子疏水單體三元共聚物壓裂液稠化劑的合成與性能評(píng)價(jià)[D]. 王春龍.西南石油大學(xué) 2014
[3]耐高溫清潔壓裂液體系的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 陳虎.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2012
本文編號(hào):2962478
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 水力壓裂
1.2 壓裂液
1.3 水基壓裂液的增稠劑
1.4 研究思路
1.5 疏水締合聚合物
1.5.1 疏水締合作用機(jī)理
1.5.2 疏水締合聚合物的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 疏水締合聚合物的合成方法
1.7 研究?jī)?nèi)容
1.7.1 單體的選擇
1.7.2 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第2章 增稠劑AHAPAM的合成與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 反應(yīng)原理
2.4 增稠劑的增稠性能評(píng)價(jià)方法
2.5 增稠劑AHAPAM的合成條件優(yōu)選
2.5.1 單體摩爾配比的影響
2.5.2 反應(yīng)時(shí)間的影響
2.5.3 反應(yīng)pH的影響
2.5.4 反應(yīng)溫度的影響
2.5.5 引發(fā)劑加量的影響
2.5.6 單體濃度的影響
2.6 分子結(jié)構(gòu)表征
2.6.1 紅外光譜分析
2.6.2 核磁分析
2.7 稀釋法測(cè)定特性粘數(shù)
2.8 本章小結(jié)
第3章 聚合物AHAPAM的性能評(píng)價(jià)
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2 聚合物AHAPAM的臨界締合濃度
3.2.1 表觀粘度法測(cè)定CAC值
3.2.2 熒光探針?lè)y(cè)定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微觀形態(tài)
3.4 鹽對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.1 聚電解質(zhì)
3.4.2 氯化鈉對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.3 氯化鈣對(duì)聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.5 聚合物AHAPAM溶液的粘彈性
3.6 聚合物AHAPAM溶液的耐溫性
3.7 本章小結(jié)
第4章 AHAPAM壓裂液及其性能評(píng)價(jià)
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.2 壓裂液的添加劑
4.2.1 破膠劑及其加量的確定
4.2.2 防膨劑及其加量的確定
4.2.3 助排劑及其加量的確定
4.3 壓裂液的性能評(píng)價(jià)
4.3.1 AHAPAM壓裂液
4.3.2 AHAPAM壓裂液的抗溫性
4.3.3 AHAPAM壓裂液的粘彈性
4.3.4 AHAPAM壓裂液的攜砂能力
4.3.5 AHAPAM壓裂液破膠液殘?jiān)繙y(cè)定
4.3.6 AHAPAM壓裂液對(duì)巖心基質(zhì)滲透率的傷害
4.3.7 AHAPAM壓裂液靜態(tài)濾失性測(cè)定
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與建議
5.1 總結(jié)
5.2 建議和意見
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非常規(guī)壓裂液體系研究進(jìn)展[J]. 王世棟,潘一,李沼萱,楊雙春. 現(xiàn)代化工. 2016(10)
[2]一種油田壓裂用耐高溫聚合物增稠劑PAS-1研制[J]. 陳效領(lǐng),李帥帥,蘇盈豪,胡儒麗,唐菲利. 油田化學(xué). 2016(02)
[3]一種疏水締合聚合物稠化劑的合成及壓裂液性能評(píng)價(jià)[J]. 何坤憶,羅米娜,鐘堯,秦紫薇. 石油與天然氣化工. 2015(04)
[4]一種超支化疏水締合聚合物的制備與性能評(píng)價(jià)[J]. 蒲萬(wàn)芬,閆召鵬,劉銳,尚曉培,劉哲. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2015(05)
[5]膠束共聚法制備丙烯酰胺二元共聚物及其性能評(píng)價(jià)[J]. 閆義彬,丁偉,曲廣淼,梁爽. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(10)
[6]疏水締合水溶性聚合物的合成與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 滕大勇,牛心蕙,徐俊英. 化工技術(shù)與開發(fā). 2014(05)
[7]新型陰離子表面活性劑D3F-AS05壓裂液的性能研究[J]. 韓秀玲,張勁,牟善波,李小玲,肖青香. 油田化學(xué). 2014(01)
[8]纖維素衍生物及纖維材料在壓裂液中的應(yīng)用[J]. 張黎,侯銳鋒,高剛,李興武,雷霆,張潔. 廣東化工. 2014(04)
[9]疏水基含量和微嵌段長(zhǎng)度對(duì)締合聚合物溶液彈性的影響[J]. 張新民,郭擁軍,柳建新,馮茹森,胡俊,李華兵,趙丹,張建,呂鑫. 應(yīng)用化學(xué). 2013(08)
[10]AM-nBS-SSS三元疏水締合聚合物PAnBS的合成及溶液性能[J]. 劉僑,劉磊,徐斌,馬超,李騎伶,代華,張熙. 精細(xì)化工. 2013(06)
碩士論文
[1]疏水締合物稠化劑的合成及評(píng)價(jià)[D]. 孫蒙.東北石油大學(xué) 2014
[2]AM/AMPS與陽(yáng)離子疏水單體三元共聚物壓裂液稠化劑的合成與性能評(píng)價(jià)[D]. 王春龍.西南石油大學(xué) 2014
[3]耐高溫清潔壓裂液體系的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 陳虎.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2012
本文編號(hào):2962478
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