AM/SSS/DMAAC-18壓裂液增稠劑的合成及性能研究
發(fā)布時間: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)實施的地層條件越來越嚴苛。所以研究人員要研究出性能更好的人工合成壓裂液來滿足高溫低滲等地層條件下的增產(chǎn)需求。就目前對人工合成壓裂液增稠劑的研究情況來看,難以同時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,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)時間為6h,反應(yīng)pH為9。通過傅里葉紅外光譜和核磁共振儀對得到的聚合物結(jié)構(gòu)進行表征,發(fā)現(xiàn)聚合物AHAPAM的分子結(jié)構(gòu)與設(shè)計結(jié)構(gòu)一致,并用烏氏粘度計測得其特性粘數(shù)為858.5mL/g。通過宏觀的粘度測定和熒光探針從機理分析來對該聚合物濃度對溶液粘度的影響進...
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】: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 疏水締合作用機理
1.5.2 疏水締合聚合物的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 疏水締合聚合物的合成方法
1.7 研究內(nèi)容
1.7.1 單體的選擇
1.7.2 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第2章 增稠劑AHAPAM的合成與表征
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 實驗方法
2.3 反應(yīng)原理
2.4 增稠劑的增稠性能評價方法
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 稀釋法測定特性粘數(shù)
2.8 本章小結(jié)
第3章 聚合物AHAPAM的性能評價
3.1 實驗試劑及儀器
3.2 聚合物AHAPAM的臨界締合濃度
3.2.1 表觀粘度法測定CAC值
3.2.2 熒光探針法測定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微觀形態(tài)
3.4 鹽對聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.1 聚電解質(zhì)
3.4.2 氯化鈉對聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.3 氯化鈣對聚合物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壓裂液及其性能評價
4.1 實驗試劑及儀器
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 壓裂液的性能評價
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壓裂液破膠液殘渣含量測定
4.3.6 AHAPAM壓裂液對巖心基質(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
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非常規(guī)壓裂液體系研究進展[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價[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價[J]. 蒲萬芬,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價[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度對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. 精細化工. 2013(06)
碩士論文
[1]疏水締合物稠化劑的合成及評價[D]. 孫蒙.東北石油大學(xué) 2014
[2]AM/AMPS與陽離子疏水單體三元共聚物壓裂液稠化劑的合成與性能評價[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.中國石油大學(xué)(華東) 2012
本文編號:2962478
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】: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 疏水締合作用機理
1.5.2 疏水締合聚合物的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 疏水締合聚合物的合成方法
1.7 研究內(nèi)容
1.7.1 單體的選擇
1.7.2 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第2章 增稠劑AHAPAM的合成與表征
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 實驗方法
2.3 反應(yīng)原理
2.4 增稠劑的增稠性能評價方法
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 稀釋法測定特性粘數(shù)
2.8 本章小結(jié)
第3章 聚合物AHAPAM的性能評價
3.1 實驗試劑及儀器
3.2 聚合物AHAPAM的臨界締合濃度
3.2.1 表觀粘度法測定CAC值
3.2.2 熒光探針法測定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微觀形態(tài)
3.4 鹽對聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.1 聚電解質(zhì)
3.4.2 氯化鈉對聚合物AHAPAM溶液粘度的影響
3.4.3 氯化鈣對聚合物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壓裂液及其性能評價
4.1 實驗試劑及儀器
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 壓裂液的性能評價
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壓裂液破膠液殘渣含量測定
4.3.6 AHAPAM壓裂液對巖心基質(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
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非常規(guī)壓裂液體系研究進展[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價[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價[J]. 蒲萬芬,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價[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度對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. 精細化工. 2013(06)
碩士論文
[1]疏水締合物稠化劑的合成及評價[D]. 孫蒙.東北石油大學(xué) 2014
[2]AM/AMPS與陽離子疏水單體三元共聚物壓裂液稠化劑的合成與性能評價[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.中國石油大學(xué)(華東) 2012
本文編號:2962478
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