PDV-16疏水缔合聚合物酸液稠化剂的制备和性能研究

发布时间：2017-03-28 06:04

  本文关键词：PDV-16疏水缔合聚合物酸液稠化剂的制备和性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：稠化酸通过添加稠化剂来提高酸液的黏度以达到深部酸化的目的。为了得到高增黏能力的酸液稠化剂,本文设计合成了一种疏水单体VIM-16。以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)与疏水单体VIM-16为单体通过水溶液聚合法,合成出二元共聚物PDV-16。采用溴代十六烷(BH)与1-乙烯基咪唑反应生成疏水单体VIM-16。以产率为标准通过单因素实验确定单体合成的最优条件：以丙酮作为溶剂,溶质：溶剂=1：3(质量比),n(BH):n(VIM)=1.2:1.0,反应温度47℃,反应时间12h。通过傅里叶红外光谱分析、核磁氢谱对单体VIM-16进行了表征。以黏度为标准通过单因素实验确定PDV-16最优条件：引发剂加量0.08%(引发体系V50:(NH4)2S2O8:NaHSO3质量比=7：2：1),反应温度50℃,VIM-16加量为0.4%,EDTA-4Na的加量为0.015%,单体浓度45%,反应时间为6h,体系pH为7。通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱对PDV-16进行结构表征。依照行业标准对稠化剂PDV-16在酸液中的性能进行评价。通过实验得出合成的稠化剂PDV-16能够在80min左右完全酸溶；常温下在20%的盐酸中用量为0.8%时,酸液黏度能够达到54 mPa·s(170s-1)；在60、90℃下稠化酸的热稳定性分别为91.67%、75.00%；室温下稠化酸剪切稳定性保持在86.11%,与空白酸相比,在30、60、90℃下稠化酸的缓速率分别达到52.14%、43.33%、39.39%。同时,将稠化剂PDV-16与实验室自制PADV及广泛作酸液稠化剂的PDMC进行同步研究,结果表明PDV-16在酸液中具有较好的缓速、抗温、抗剪切性能。稠化酸PDV-16具有很好的配伍性,能与多种酸复配,与多种酸液添加剂在90℃下恒温24h无沉淀或分层出现。确定稠化酸体系配方：20%盐酸+0.8%稠化剂PDV-16+2.0%缓蚀剂WD-11+1.0%铁离子稳定剂WD-8+0.5%助排剂WD-12+1.0%黏土稳定剂WD-5。
【关键词】：稠化酸 1-乙烯基咪唑 二元共聚物 疏水缔合 酸液稠化剂 配伍性
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE39
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 问题的提出8-9
• 1.2 稠化酸增产机理9-10
• 1.2.1 增黏机理9
• 1.2.2 缓速机理9
• 1.2.3 抗温机理9-10
• 1.3 酸液稠化剂研发现况10-13
• 1.3.1 多糖类聚合物10-11
• 1.3.2 交联聚合物类11
• 1.3.3 合成聚合物类11-13
• 1.4 疏水缔合聚合物作稠化剂的研发概况13-17
• 1.4.1 基本概念13
• 1.4.2 疏水缔合效应13-14
• 1.4.3 疏水缔合聚合物研发进展14-15
• 1.4.4 疏水缔合聚合物溶液的性质15-16
• 1.4.5 疏水缔合聚合物作酸液稠化剂的意义16-17
• 1.5 本文主要研究内容17-18
• 第2章 疏水单体VIM-16的合成与表征18-26
• 2.1 疏水单体的设计思路18
• 2.2 疏水单体VIM-16的合成原理18-19
• 2.3 实验部分19-23
• 2.3.1 实验仪器与药品19
• 2.3.2 疏水单体VIM-16的合成与提纯19-20
• 2.3.3 疏水单体VIM-16合成条件优选20-23
• 2.3.4 最优合成条件23
• 2.4 单体VIM-16的结构表征23-25
• 2.4.1 红外光谱分析23-24
• 2.4.2 核磁氢谱分析24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 疏水缔合聚合物的合成与表征26-44
• 3.1 疏水缔合聚合物分子设计思路26-29
• 3.1.1 疏水缔合聚合物亲水单体的选择26
• 3.1.2 聚合用阳离子单体的优选26-29
• 3.1.3 聚合单体的确定29
• 3.2 聚合方法的选择29
• 3.3 缔合聚合物反应机理29-30
• 3.4 实验内容30-31
• 3.4.1 实验试剂与仪器30-31
• 3.4.2 反应物的提纯31
• 3.4.3 共聚物的制备方法31
• 3.5 实验结果与讨论31-41
• 3.5.1 聚合条件优选依据32-33
• 3.5.2 引发体系的优选和加量33-35
• 3.5.3 金属离子螯合剂的加量35-36
• 3.5.4 反应温度36-37
• 3.5.5 疏水单体加量37-38
• 3.5.6 单体浓度38-39
• 3.5.7 pH值39-40
• 3.5.8 反应时间40
• 3.5.9 最优合成条件40-41
• 3.6 稠化剂PDV-16的表征41-43
• 3.6.1 红外光谱分析41
• 3.6.2 核磁氢谱分析41-43
• 3.7 本章小结43-44
• 第4章 PDV-16稠化剂性能评价44-61
• 4.1 主要试剂及仪器44-45
• 4.2 稠化剂的增稠性能45-47
• 4.3 稠化剂酸液的配制方法47
• 4.4 稠化剂与酸液的配伍性47-48
• 4.5 稠化酸中缓蚀剂的筛选48-49
• 4.6 稠化剂在酸液中的性能评价49-59
• 4.6.1 稠化剂的酸溶50-51
• 4.6.2 稠化剂增黏性能评价51-52
• 4.6.3 稠化酸抗温性能评价52-54
• 4.6.4 稠化酸抗剪切性能评价54-56
• 4.6.5 稠化酸的缓速性能评价56-59
• 4.7 稠化酸与添加剂的配伍性59-60
• 4.8 本章小结60-61
• 第5章 结论与建议61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 建议62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果69

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