一种压裂用滑溜水阳离子疏水缔合聚合物减阻剂的合成与评价
发布时间：2020-12-15 06:38
作为滑溜水压裂液核心添加剂,减阻剂通常使用的是反相乳液聚合的方式进行合成,为了简化合成方法,文章仅以水作为溶剂,采用简单的水溶性疏水单体,合成出了阳离子疏水缔合聚丙烯酰胺减阻剂,通过核磁氢谱和红外光谱证实合成产物结构与预设一致;并实验考察了减阻剂的降阻性能和携砂性能,结果表明,当加量为0.06%时,减阻率可达70%以上;同时携砂能力较清水大幅度提升。
【文章来源】：钻采工艺. 2020年03期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
P(AM-DM16)的合成路线
从图2的红外谱图中，3 390 cm-1和3 200 cm-1分别为伯酰胺的N-H反对称伸缩振动(νas)和对称伸缩振动(νs)吸收峰，1 680 cm-1处为酰胺羰基(C=O)伸缩振动吸收峰;2 940 cm-1及2 860 cm-1双峰为甲基(-CH3)与聚合物主链上亚甲基(-CH2)的伸缩振动吸收峰，1 450～1 360 cm-1处为甲基、亚甲基特征峰。特别的，1 736 cm-1归属于疏水单体中酯羰基的吸收峰，725 cm-1处归属于疏水单体中长链亚甲基的吸收峰(亚甲基数量≥4)的吸收峰，证明疏水单体已经聚合到了主链上，因疏水单体在聚合物中所占比例很小，故而吸收峰较弱。图3 P(AM-DM16)的核磁氢谱图
图2 P(AM-DM16)的红外光谱图从图3中得出，4.568～4.443 ppm归属于季铵氮原子β亚甲基的位移(峰d,-O-CH2-CH2-N-，由于直接与酯基相连，氢原子位移向低场移动幅度较大)，3.723～3.615 ppm归属于季铵氮原子α位亚甲基的位移(峰e,-O-CH2-CH2-N-，由于靠近酯基，氢原子位移向低场移动)，3.208～3.091ppm归属于季铵氮原子直接相连甲基的位移(峰f,-N-CH3),2.380～2.224 ppm归属于季铵氮原子直接连接的直链烷基上亚甲基氢原子的位移(峰g,-N-CH2-CH2),2.207～2.042 ppm归属于聚合物主链上次甲基氢原子的位移(峰b,-CH2-CH-),1.785～1.357 ppm归属于聚合物主链上亚甲基氢原子的位移(峰a,-CH2-CH-),1.153～0.997 ppm归属于疏水单体中不与氮原子直接连接甲基上氢原子的位移(峰c和h,-CH3)。从核磁图中得知，本实验中成功合成了P(AM-DM16)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型低伤害清洁减阻水压裂液体系研究及应用[J]. 吴琼,曹红燕,黄敏,段宝虹,许鑫科,张亮. 钻采工艺. 2019(06)
[2]页岩气用复合增效压裂液的研究与应用[J]. 周仲建,于世虎,张晓虎. 钻采工艺. 2019(04)
[3]疏水缔合聚合物减阻剂的合成及流变性能[J]. 崔强,张金功,薛涛. 精细化工. 2018(01)
[4]聚合物减阻剂微观减阻机理研究[J]. 刘晓瑞,周福建,石华强,刘致屿,丁里,杨钊. 石油化工. 2017(01)
[5]压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能[J]. 马国艳,沈一丁,王小荣,李楷,郭兴. 精细化工. 2016(10)
[6]彭页HF–1井页岩气藏大型压裂工艺技术[J]. 杨怀成,毛国扬,宋其仓,纪志坚,刘方志. 西南石油大学学报(自然科学版). 2014(05)
[7]四川盆地页岩气水平井分段压裂技术系列国产化研究及应用[J]. 尹丛彬,叶登胜,段国彬,张俊成,邓素芬,王素兵. 天然气工业. 2014(04)
本文编号：2917833
【文章来源】：钻采工艺. 2020年03期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
P(AM-DM16)的合成路线
从图2的红外谱图中，3 390 cm-1和3 200 cm-1分别为伯酰胺的N-H反对称伸缩振动(νas)和对称伸缩振动(νs)吸收峰，1 680 cm-1处为酰胺羰基(C=O)伸缩振动吸收峰;2 940 cm-1及2 860 cm-1双峰为甲基(-CH3)与聚合物主链上亚甲基(-CH2)的伸缩振动吸收峰，1 450～1 360 cm-1处为甲基、亚甲基特征峰。特别的，1 736 cm-1归属于疏水单体中酯羰基的吸收峰，725 cm-1处归属于疏水单体中长链亚甲基的吸收峰(亚甲基数量≥4)的吸收峰，证明疏水单体已经聚合到了主链上，因疏水单体在聚合物中所占比例很小，故而吸收峰较弱。图3 P(AM-DM16)的核磁氢谱图
图2 P(AM-DM16)的红外光谱图从图3中得出，4.568～4.443 ppm归属于季铵氮原子β亚甲基的位移(峰d,-O-CH2-CH2-N-，由于直接与酯基相连，氢原子位移向低场移动幅度较大)，3.723～3.615 ppm归属于季铵氮原子α位亚甲基的位移(峰e,-O-CH2-CH2-N-，由于靠近酯基，氢原子位移向低场移动)，3.208～3.091ppm归属于季铵氮原子直接相连甲基的位移(峰f,-N-CH3),2.380～2.224 ppm归属于季铵氮原子直接连接的直链烷基上亚甲基氢原子的位移(峰g,-N-CH2-CH2),2.207～2.042 ppm归属于聚合物主链上次甲基氢原子的位移(峰b,-CH2-CH-),1.785～1.357 ppm归属于聚合物主链上亚甲基氢原子的位移(峰a,-CH2-CH-),1.153～0.997 ppm归属于疏水单体中不与氮原子直接连接甲基上氢原子的位移(峰c和h,-CH3)。从核磁图中得知，本实验中成功合成了P(AM-DM16)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型低伤害清洁减阻水压裂液体系研究及应用[J]. 吴琼,曹红燕,黄敏,段宝虹,许鑫科,张亮. 钻采工艺. 2019(06)
[2]页岩气用复合增效压裂液的研究与应用[J]. 周仲建,于世虎,张晓虎. 钻采工艺. 2019(04)
[3]疏水缔合聚合物减阻剂的合成及流变性能[J]. 崔强,张金功,薛涛. 精细化工. 2018(01)
[4]聚合物减阻剂微观减阻机理研究[J]. 刘晓瑞,周福建,石华强,刘致屿,丁里,杨钊. 石油化工. 2017(01)
[5]压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能[J]. 马国艳,沈一丁,王小荣,李楷,郭兴. 精细化工. 2016(10)
[6]彭页HF–1井页岩气藏大型压裂工艺技术[J]. 杨怀成,毛国扬,宋其仓,纪志坚,刘方志. 西南石油大学学报(自然科学版). 2014(05)
[7]四川盆地页岩气水平井分段压裂技术系列国产化研究及应用[J]. 尹丛彬,叶登胜,段国彬,张俊成,邓素芬,王素兵. 天然气工业. 2014(04)
本文编号：2917833
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