聚合物降濾失劑PAAAA的合成及其性能評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 00:12
以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)及11-丙烯酰氧基十一烷基-二甲基-羥乙基溴化銨(ADAB)為單體,2,2′-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽為引發(fā)劑,通過(guò)水溶液聚合制備了聚合物降濾失劑PAAAA。利用FTIR及1H NMR對(duì)PAAAA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,通過(guò)單因素法優(yōu)化了合成條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,適宜的反應(yīng)條件為:n(AM)∶n(AMPS)∶n(AA)∶n(ABAD)=21.8∶21.8∶54.4∶2,單體總用量20%(w),引發(fā)劑加量0.16%(w),反應(yīng)溫度55℃,反應(yīng)時(shí)間5 h。當(dāng)PAAAA含量為1.5%(w)時(shí),飽和鹽水基漿的中壓濾失量和高溫高壓濾失量分別為3.6,16.0 mL。經(jīng)200℃老化16 h后,淡水基漿的中壓濾失量和高溫高壓濾失量分別為9.0,26.8 mL。PAAAA具有良好的抗溫抗鹽性能。
【文章來(lái)源】:石油化工. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PAAAA的FITR譜圖
圖2為PAAAA的1H NMR譜圖。從圖2可看出,化學(xué)位移δ=1.43處對(duì)應(yīng)聚合物碳鏈上的亞甲基;δ=2.01處對(duì)應(yīng)聚合物碳鏈上的次甲基;δ=1.30處對(duì)應(yīng)AMPS中的甲基;δ=3.06處對(duì)應(yīng)AMPS中與季C相連接的亞甲基;δ=3.36處對(duì)應(yīng)ADAB中與N+相連的甲基;δ=3.58處對(duì)應(yīng)ADAB中與N+相連的亞甲基;δ=3.97處對(duì)應(yīng)ADAB中與氧原子相連的亞甲基;δ=1.60,1.10處分別對(duì)應(yīng)ADAB中碳鏈兩端和中間的亞甲基。結(jié)合FTIR和1H NMR表征結(jié)果可知,合成的聚合物分子結(jié)構(gòu)符合預(yù)期。2.2 合成條件的優(yōu)化
ADAB作為陽(yáng)離子單體,其加量將影響PAAAA在淡水基漿中的濾失性能。圖3為ADAB加量對(duì)PAAAA在淡水基漿中濾失量的影響。從圖3可看出,隨ADAB加量的增加,F(xiàn)LAPI和FLHTHP呈先下降后上升的趨勢(shì)。當(dāng)加量為2%(x)時(shí),F(xiàn)LAPI最低為8.4 m L,FLHTHP最低為30.4 m L。當(dāng)加量超過(guò)4%(x)后,F(xiàn)LAPI和FLHTHP均明顯上升。這是由于ADAB加量較少時(shí),ADAB對(duì)黏土顆粒具有較強(qiáng)的吸附能力,但當(dāng)ADAB加量超過(guò)4%(x)時(shí),PAAAA易形成凝膠,水溶性降低。因此,ADAB適宜的加量為2%(x)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)油田用AMPS聚合物研究進(jìn)展[J]. 吳一帆,趙海鵬. 中外能源. 2019(06)
[2]抗高溫水基鉆井液研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李晨曦. 西部探礦工程. 2018(07)
[3]鉆井液降濾失劑PAAS的制備及性能[J]. 張瑞,霍錦華,彭志剛,馮茜,鄭勇,王吉星,張健. 精細(xì)化工. 2017(05)
[4]四元共聚物降濾失劑DMAZ的合成與性能評(píng)價(jià)[J]. 張宇. 西部探礦工程. 2017(03)
[5]國(guó)內(nèi)鉆井液用磺化酚醛樹脂研究進(jìn)展[J]. 張勇,王彪,劉曉棟. 油田化學(xué). 2016(03)
[6]改性天然降濾失劑的研究現(xiàn)狀[J]. 王詩(shī)雨,王怡茹,張金輝,楊雙春. 當(dāng)代化工. 2016(07)
[7]抗高溫抗鈣水溶性聚合物降濾失劑研究進(jìn)展[J]. 何劍,楊小華,王琳,楊帆,董曉強(qiáng). 中外能源. 2016(07)
[8]抗高溫抗鹽降濾失劑HRF的研制及應(yīng)用[J]. 李真?zhèn)?梁大川,彭波,楊松,楊鶴. 油田化學(xué). 2016(02)
[9]抗高溫鉆井液降濾失劑的評(píng)價(jià)及其作用機(jī)理[J]. 馬喜平,朱忠祥,侯代勇,石偉. 石油化工. 2016(04)
[10]鉆井液用聚合物降濾失劑研究與應(yīng)用[J]. 潘敏,方曦,張啟根,肖羅書. 鉆采工藝. 2015(05)
本文編號(hào):3616019
【文章來(lái)源】:石油化工. 2020,49(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PAAAA的FITR譜圖
圖2為PAAAA的1H NMR譜圖。從圖2可看出,化學(xué)位移δ=1.43處對(duì)應(yīng)聚合物碳鏈上的亞甲基;δ=2.01處對(duì)應(yīng)聚合物碳鏈上的次甲基;δ=1.30處對(duì)應(yīng)AMPS中的甲基;δ=3.06處對(duì)應(yīng)AMPS中與季C相連接的亞甲基;δ=3.36處對(duì)應(yīng)ADAB中與N+相連的甲基;δ=3.58處對(duì)應(yīng)ADAB中與N+相連的亞甲基;δ=3.97處對(duì)應(yīng)ADAB中與氧原子相連的亞甲基;δ=1.60,1.10處分別對(duì)應(yīng)ADAB中碳鏈兩端和中間的亞甲基。結(jié)合FTIR和1H NMR表征結(jié)果可知,合成的聚合物分子結(jié)構(gòu)符合預(yù)期。2.2 合成條件的優(yōu)化
ADAB作為陽(yáng)離子單體,其加量將影響PAAAA在淡水基漿中的濾失性能。圖3為ADAB加量對(duì)PAAAA在淡水基漿中濾失量的影響。從圖3可看出,隨ADAB加量的增加,F(xiàn)LAPI和FLHTHP呈先下降后上升的趨勢(shì)。當(dāng)加量為2%(x)時(shí),F(xiàn)LAPI最低為8.4 m L,FLHTHP最低為30.4 m L。當(dāng)加量超過(guò)4%(x)后,F(xiàn)LAPI和FLHTHP均明顯上升。這是由于ADAB加量較少時(shí),ADAB對(duì)黏土顆粒具有較強(qiáng)的吸附能力,但當(dāng)ADAB加量超過(guò)4%(x)時(shí),PAAAA易形成凝膠,水溶性降低。因此,ADAB適宜的加量為2%(x)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)油田用AMPS聚合物研究進(jìn)展[J]. 吳一帆,趙海鵬. 中外能源. 2019(06)
[2]抗高溫水基鉆井液研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李晨曦. 西部探礦工程. 2018(07)
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[5]國(guó)內(nèi)鉆井液用磺化酚醛樹脂研究進(jìn)展[J]. 張勇,王彪,劉曉棟. 油田化學(xué). 2016(03)
[6]改性天然降濾失劑的研究現(xiàn)狀[J]. 王詩(shī)雨,王怡茹,張金輝,楊雙春. 當(dāng)代化工. 2016(07)
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[9]抗高溫鉆井液降濾失劑的評(píng)價(jià)及其作用機(jī)理[J]. 馬喜平,朱忠祥,侯代勇,石偉. 石油化工. 2016(04)
[10]鉆井液用聚合物降濾失劑研究與應(yīng)用[J]. 潘敏,方曦,張啟根,肖羅書. 鉆采工藝. 2015(05)
本文編號(hào):3616019
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