交聯(lián)劑種類對高溫酸液性能影響對比研究
發(fā)布時間：2021-01-18 09:13
為獲得性能優(yōu)良的高溫緩速酸液,以丙烯酰胺（AM）,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和十六烷基二甲基烯丙基氯化銨（C16MMAAB）為原料,采用低溫復(fù)合引發(fā)體系合成了一種高疏水締合聚合物（ZHA-PAM）。利用ZHA-PAM作為稠化劑配制了膠凝酸,研究了膠凝酸液的黏度變化規(guī)律,并使用物理交聯(lián)劑、化學(xué)交聯(lián)劑及物理+化學(xué)雙交聯(lián)劑與上述膠凝酸進(jìn)行交聯(lián)形成不同種類的交聯(lián)酸體系,對比研究了3種交聯(lián)酸體系的綜合性能。結(jié)果表明,ZHA-PAM在20%鹽酸中仍然存在較強(qiáng)的疏水締合作用,酸液黏度隨著ZHA-PAM用量增加逐漸增大,而且大于0.8%以后黏度快速增加;與物理交聯(lián)劑和化學(xué)交聯(lián)劑作用均具有良好的増黏效果,單純添加2%的物理交聯(lián)劑的物理交聯(lián)酸,在120℃,170 s-1作用下,剪切120 min后,黏度仍可保持在61 mPa·s,其100℃時酸巖反應(yīng)速率可低至6.313 2×10-7 mol/（cm2·s）;物理+化學(xué)雙交聯(lián)酸體系能結(jié)合物理締合與化學(xué)交聯(lián)的優(yōu)點,具有良好的耐溫抗剪切性及緩速性能,給高溫（≥120℃）碳酸鹽巖儲...
【文章來源】：精細(xì)石油化工. 2020,37(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
不同ZHA-PAM濃度的膠凝酸表觀黏度
在120 ℃考察了不同的物理交聯(lián)劑SDS-I濃度對物理交聯(lián)酸耐溫抗剪切性能的影響。如圖2所示,隨著交聯(lián)劑濃度的增大,物理交聯(lián)酸體系的剪切起始黏度(μ)和剪切末尾黏度(μ′)均先增大,達(dá)到最大值之后又開始減小。這是因為在加入物理交聯(lián)劑濃度較低時,SDS主要是與聚合物疏水基團(tuán)形成聚集體,其疏水基與聚合物疏水鏈締合,而親水基則將聚合物親水鏈取代出來,使聚合物更加舒展、疏水內(nèi)核更加穩(wěn)定,導(dǎo)致溶液小幅度增黏;隨著SDS逐漸增多,直至達(dá)到它的臨界膠束濃度,表面活性劑開始在溶液中形成膠束,并將聚合物的疏水側(cè)基包裹起來,增強(qiáng)了聚合物分子間的締合作用,理論上來說,當(dāng)一個表面活性劑膠束中平均存在兩個疏水基團(tuán)時,締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)達(dá)到最強(qiáng),同時體系黏度也增至最大值;繼續(xù)添加表面活性劑,每個疏水基團(tuán)開始被表面活性劑膠束單獨包裹,締合作用被屏蔽,聚合物分子鏈散開,締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞,體系黏度下降。綜上,選擇物理交聯(lián)酸的SDS-I使用濃度為2.0%。
在120 ℃考察化學(xué)交聯(lián)劑SRAC濃度對化學(xué)交聯(lián)酸耐溫抗剪切性能的影響。如圖3所示,因為疏水締合的協(xié)同作用,只需加入少量的SRAC,便可形成高黏度交聯(lián)酸。選擇0.2%的SRAC便可滿足120 ℃下的剪切要求。2.1.4 物理+化學(xué)雙交聯(lián)酸中交聯(lián)劑濃度的優(yōu)選
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)境友好型交聯(lián)酸的性能及其反應(yīng)動力學(xué)[J]. 羅明良,鞏錦程,戰(zhàn)永平,司曉冬,羅帥,李欽朋. 精細(xì)化工. 2020(04)
[2]膠凝酸與交聯(lián)酸一體化耐高溫緩速酸研究[J]. 穆代峰,賈文峰,姚奕明,楊琛,王程程,賈金亞. 鉆井液與完井液. 2019(05)
[3]表面活性劑對超高分子締合聚合物流變性能的影響[J]. 李海濤. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2019(02)
[4]適用于高溫碳酸鹽巖儲層稠化緩速酸液體系研究[J]. 姚遠(yuǎn),袁志華. 能源化工. 2018(02)
[5]一種陽離子聚合物酸液稠化劑的制備及其性能研究[J]. 孫玉海,楊景輝,李永鵬,馮雷雷,王娟,潘磊,潘明鳳. 鉆采工藝. 2018(02)
[6]酸壓用交聯(lián)酸的研究進(jìn)展[J]. 徐中良,戴彩麗,趙明偉,楊帥. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[7]高溫攜砂酸液體系及其性能評價[J]. 賈文峰,任倩倩,王旭,姚奕明,蔣廷學(xué),陳作,趙傳峰. 鉆井液與完井液. 2017(04)
[8]深層碳酸鹽巖儲層新型酸壓液體體系研究現(xiàn)狀[J]. 李丹,伊向藝,王彥龍,李沁,劉亨. 石油化工應(yīng)用. 2017(07)
[9]高溫深部碳酸鹽巖儲層酸化壓裂用交聯(lián)酸體系制備及性能[J]. 王增寶,付敏杰,宋奇,汪淼,趙修太,王彥玲. 油田化學(xué). 2016(04)
[10]AM/AMPS/DMC酸化用稠化劑的合成研究[J]. 代磊陽,馬喜平,郭士貴,侯代勇,袁輝,肖繼斌. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2014(01)
碩士論文
[1]一種新型的抗高溫稠化酸研究[D]. 戴秀蘭.西南石油大學(xué) 2014
本文編號：2984686
【文章來源】：精細(xì)石油化工. 2020,37(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
不同ZHA-PAM濃度的膠凝酸表觀黏度
在120 ℃考察了不同的物理交聯(lián)劑SDS-I濃度對物理交聯(lián)酸耐溫抗剪切性能的影響。如圖2所示,隨著交聯(lián)劑濃度的增大,物理交聯(lián)酸體系的剪切起始黏度(μ)和剪切末尾黏度(μ′)均先增大,達(dá)到最大值之后又開始減小。這是因為在加入物理交聯(lián)劑濃度較低時,SDS主要是與聚合物疏水基團(tuán)形成聚集體,其疏水基與聚合物疏水鏈締合,而親水基則將聚合物親水鏈取代出來,使聚合物更加舒展、疏水內(nèi)核更加穩(wěn)定,導(dǎo)致溶液小幅度增黏;隨著SDS逐漸增多,直至達(dá)到它的臨界膠束濃度,表面活性劑開始在溶液中形成膠束,并將聚合物的疏水側(cè)基包裹起來,增強(qiáng)了聚合物分子間的締合作用,理論上來說,當(dāng)一個表面活性劑膠束中平均存在兩個疏水基團(tuán)時,締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)達(dá)到最強(qiáng),同時體系黏度也增至最大值;繼續(xù)添加表面活性劑,每個疏水基團(tuán)開始被表面活性劑膠束單獨包裹,締合作用被屏蔽,聚合物分子鏈散開,締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞,體系黏度下降。綜上,選擇物理交聯(lián)酸的SDS-I使用濃度為2.0%。
在120 ℃考察化學(xué)交聯(lián)劑SRAC濃度對化學(xué)交聯(lián)酸耐溫抗剪切性能的影響。如圖3所示,因為疏水締合的協(xié)同作用,只需加入少量的SRAC,便可形成高黏度交聯(lián)酸。選擇0.2%的SRAC便可滿足120 ℃下的剪切要求。2.1.4 物理+化學(xué)雙交聯(lián)酸中交聯(lián)劑濃度的優(yōu)選
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)境友好型交聯(lián)酸的性能及其反應(yīng)動力學(xué)[J]. 羅明良,鞏錦程,戰(zhàn)永平,司曉冬,羅帥,李欽朋. 精細(xì)化工. 2020(04)
[2]膠凝酸與交聯(lián)酸一體化耐高溫緩速酸研究[J]. 穆代峰,賈文峰,姚奕明,楊琛,王程程,賈金亞. 鉆井液與完井液. 2019(05)
[3]表面活性劑對超高分子締合聚合物流變性能的影響[J]. 李海濤. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2019(02)
[4]適用于高溫碳酸鹽巖儲層稠化緩速酸液體系研究[J]. 姚遠(yuǎn),袁志華. 能源化工. 2018(02)
[5]一種陽離子聚合物酸液稠化劑的制備及其性能研究[J]. 孫玉海,楊景輝,李永鵬,馮雷雷,王娟,潘磊,潘明鳳. 鉆采工藝. 2018(02)
[6]酸壓用交聯(lián)酸的研究進(jìn)展[J]. 徐中良,戴彩麗,趙明偉,楊帥. 應(yīng)用化工. 2017(12)
[7]高溫攜砂酸液體系及其性能評價[J]. 賈文峰,任倩倩,王旭,姚奕明,蔣廷學(xué),陳作,趙傳峰. 鉆井液與完井液. 2017(04)
[8]深層碳酸鹽巖儲層新型酸壓液體體系研究現(xiàn)狀[J]. 李丹,伊向藝,王彥龍,李沁,劉亨. 石油化工應(yīng)用. 2017(07)
[9]高溫深部碳酸鹽巖儲層酸化壓裂用交聯(lián)酸體系制備及性能[J]. 王增寶,付敏杰,宋奇,汪淼,趙修太,王彥玲. 油田化學(xué). 2016(04)
[10]AM/AMPS/DMC酸化用稠化劑的合成研究[J]. 代磊陽,馬喜平,郭士貴,侯代勇,袁輝,肖繼斌. 精細(xì)石油化工進(jìn)展. 2014(01)
碩士論文
[1]一種新型的抗高溫稠化酸研究[D]. 戴秀蘭.西南石油大學(xué) 2014
本文編號：2984686
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