疏水缔合聚合物的合成与性能评价
发布时间：2020-12-22 13:23
石油作为一种重要的能源和化工原料,是有限的不可再生资源。随着石油的大量开采,其储量正在大幅度下降,为了满足人类的需求,必须研究和发展新的开采技术。国内使用的部分水解聚丙烯酰胺由于抗温抗剪切性能较差,应用受到很大的限制。因此,为了提高石油开采过程中添加剂的耐温抗剪切性,近些年来,疏水缔合聚合物的合成和研究受到了关注。本文合成了两种类型的疏水单体.:季铵盐型疏水单体ADMA-16和双尾型疏水单体PMB-16,分别与单体丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）反应制备三元共聚物,并分别研究了共聚物的性能。以33.0%二甲胺水溶液、氯丙烯为原料,通过卤代反应制得中间体二甲基烯丙基胺,然后以中间体和溴代十六烷为原料,丙酮为溶剂,通过季铵化反应制得了一种疏水性季铵盐单体ADMA-16;以苯乙胺、溴代十六烷和甲基丙烯酰氯为原料,通过两次卤代反应,合成了双尾型疏水单体MPB-16。通过傅里叶红外光谱法（FTIR）和核磁氢谱法（1HMNR）对两种疏水单体的结构进行表征,结果表明合成产物与目标物质一致。选取AM、DMC和疏水单体为反应原料,通过自由基聚合法共聚合成了三元疏水缔合聚合物,分别...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 疏水缔合聚合物
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内发展
1.2.2 国外研究状况
1.3 疏水缔合聚合物的制备方法
1.4 疏水缔合聚合物溶液性质的影响因素
1.4.1 聚合物分子量的影响
1.4.2 疏水基团的影响
1.4.3 聚合物浓度的影响
1.4.4 电解质的影响
1.4.5 剪切速率的影响
1.4.6 温度的影响
1.5 疏水缔合聚合物在压裂液中的应用
1.6 研究内容
第2章 疏水单体的合成及表征
2.1 实验药品和仪器
2.2 疏水单体分子结构的设计
2.3 中间体的合成与表征
2.3.1 中间体合成原理
2.3.2 中间体的合成优化
2.3.3 结构表征
2.4 疏水单体的合成
2.4.1 合成原理
2.4.2 合成优化
2.4.3 结构表征
2.4.4 临界胶束浓度
2.5 本章小结
第3章 疏水缔合聚合物的制备与表征
3.1 主要试剂与仪器
3.2 聚合物的制备原理
3.3 共聚物的制备过程
3.4 表观黏度的测定方法
3.5 聚合物的合成条件优化
3.5.1 疏水单体加量
3.5.2 DMC/AM加量
3.5.3 单体总浓度
3.5.4 引发剂加量
3.5.5 反应温度
3.5.6 反应时间
3.5.7 金属螯合剂加量
3.5.8 体系pH值
3.6 结构表征
3.6.1 红外光谱分析
3.6.2 核磁氢谱分析
3.7 本章小结
第4章 PADA非交联体系的性能评价
4.1 主要试剂与仪器
4.2 PADA水溶液的性能
4.2.1 PADA浓度对溶液表观黏度的影响
4.2.2 温度与聚合物溶液表观黏度的关系
4.2.3 盐对聚合物溶液表观黏度的影响
4.3 PADA的剪切流变性能
4.3.1 聚合物溶液在不同剪切速率下的表观黏度
4.3.2 剪切稳定性
4.3.3 剪切恢复性
4.4 防膨性
4.4.1 测定步骤
4.4.2 数据处理
4.5 残渣含量
4.5.1 测定步骤
4.5.2 实验结果
4.5.3 破胶液表面张力
4.6 PADA的黏弹性测试
4.7 携砂性
4.8 PADA润滑性
4.9 本章小结
第5章 PADM交联体系的性能研究
5.1 主要试剂与仪器
5.2 PADM水溶液的性能研究
5.2.1 PADM浓度对溶液表观黏度的影响
5.2.2 温度与聚合物溶液表观黏度的关系
5.2.3 盐对聚合物溶液表观黏度的影响
5.3 交联性能研究
5.3.1 交联机理
5.3.2 交联实验
5.4 压裂液体系的流变性研究
5.4.1 耐温抗剪切性
5.4.2 剪切对压裂液体系的影响
5.5 压裂液体系的黏弹性测试
5.6 压裂液体系的携砂性能
5.7 残渣含量
5.8 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种疏水缔合聚丙烯酰胺作为压裂液减阻剂的性能研究[J]. 王磊,王丹,赖小娟,马少云,蒋纬. 现代化工. 2016(10)
[2]阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质[J]. 朱芮,邓昭平,李飞洋,李华斌,刘露. 科学技术与工程. 2015(10)
[3]一种新型滑溜水压裂液减阻剂及其应用[J]. 张军涛,郭庆,申峰,吴金桥,高志亮. 长江大学学报(自科版). 2014(20)
[4]致密油水平井体积压裂工厂化作业模式研究[J]. 许冬进,廖锐全,石善志,承宁,李建民. 特种油气藏. 2014(03)
[5]胍胶压裂液伤害性研究[J]. 张华丽,周继东,杲春,金智荣,王进涛. 科学技术与工程. 2013(23)
[6]滑溜水压裂液中减阻剂的制备及特性研究[J]. 刘通义,向静,赵众从,林波,戴秀兰,黄趾海,张立丰. 应用化工. 2013(03)
[7]分散聚合法AM/SSS/SMA疏水缔合聚合物微球的研究[J]. 宋茂生,万涛,卜道露,张海波,罗雷,王登慧. 广州化工. 2013(02)
[8]国外减阻水压裂液技术及其研究进展[J]. 蒋官澄,许伟星,李颖颖,黎凌. 特种油气藏. 2013(01)
[9]中国页岩气勘探开发进展与发展前景[J]. 董大忠,邹才能,杨桦,王玉满,李新景,陈更生,王世谦,吕宗刚,黄勇斌. 石油学报. 2012(S1)
[10]世界页岩气研究概况及中国页岩气资源潜力分析[J]. 姜福杰,庞雄奇,欧阳学成,郭继刚,金聪,霍志鹏,王庆. 地学前缘. 2012(02)
博士论文
[1]耐温抗盐型丙烯酰胺共聚物的合成及性质研究[D]. 车玉菊.山东大学 2010
硕士论文
[1]一种抗高温压裂液稠化剂的研制[D]. 王永吉.西南石油大学 2017
[2]甜菜碱共聚物钻井液降滤失剂的合成与性能研究[D]. 朱忠祥.西南石油大学 2017
[3]一种压裂液用疏水缔合稠化剂的制备及性能评价[D]. 焦文超.西南石油大学 2016
[4]微波法合成AM/AA/AS降失水剂及其性能研究[D]. 廖丽.西南石油大学 2010
本文编号：2931836
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 疏水缔合聚合物
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内发展
1.2.2 国外研究状况
1.3 疏水缔合聚合物的制备方法
1.4 疏水缔合聚合物溶液性质的影响因素
1.4.1 聚合物分子量的影响
1.4.2 疏水基团的影响
1.4.3 聚合物浓度的影响
1.4.4 电解质的影响
1.4.5 剪切速率的影响
1.4.6 温度的影响
1.5 疏水缔合聚合物在压裂液中的应用
1.6 研究内容
第2章 疏水单体的合成及表征
2.1 实验药品和仪器
2.2 疏水单体分子结构的设计
2.3 中间体的合成与表征
2.3.1 中间体合成原理
2.3.2 中间体的合成优化
2.3.3 结构表征
2.4 疏水单体的合成
2.4.1 合成原理
2.4.2 合成优化
2.4.3 结构表征
2.4.4 临界胶束浓度
2.5 本章小结
第3章 疏水缔合聚合物的制备与表征
3.1 主要试剂与仪器
3.2 聚合物的制备原理
3.3 共聚物的制备过程
3.4 表观黏度的测定方法
3.5 聚合物的合成条件优化
3.5.1 疏水单体加量
3.5.2 DMC/AM加量
3.5.3 单体总浓度
3.5.4 引发剂加量
3.5.5 反应温度
3.5.6 反应时间
3.5.7 金属螯合剂加量
3.5.8 体系pH值
3.6 结构表征
3.6.1 红外光谱分析
3.6.2 核磁氢谱分析
3.7 本章小结
第4章 PADA非交联体系的性能评价
4.1 主要试剂与仪器
4.2 PADA水溶液的性能
4.2.1 PADA浓度对溶液表观黏度的影响
4.2.2 温度与聚合物溶液表观黏度的关系
4.2.3 盐对聚合物溶液表观黏度的影响
4.3 PADA的剪切流变性能
4.3.1 聚合物溶液在不同剪切速率下的表观黏度
4.3.2 剪切稳定性
4.3.3 剪切恢复性
4.4 防膨性
4.4.1 测定步骤
4.4.2 数据处理
4.5 残渣含量
4.5.1 测定步骤
4.5.2 实验结果
4.5.3 破胶液表面张力
4.6 PADA的黏弹性测试
4.7 携砂性
4.8 PADA润滑性
4.9 本章小结
第5章 PADM交联体系的性能研究
5.1 主要试剂与仪器
5.2 PADM水溶液的性能研究
5.2.1 PADM浓度对溶液表观黏度的影响
5.2.2 温度与聚合物溶液表观黏度的关系
5.2.3 盐对聚合物溶液表观黏度的影响
5.3 交联性能研究
5.3.1 交联机理
5.3.2 交联实验
5.4 压裂液体系的流变性研究
5.4.1 耐温抗剪切性
5.4.2 剪切对压裂液体系的影响
5.5 压裂液体系的黏弹性测试
5.6 压裂液体系的携砂性能
5.7 残渣含量
5.8 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种疏水缔合聚丙烯酰胺作为压裂液减阻剂的性能研究[J]. 王磊,王丹,赖小娟,马少云,蒋纬. 现代化工. 2016(10)
[2]阴离子长链疏水缔合聚合物PAAO的合成及溶液性质[J]. 朱芮,邓昭平,李飞洋,李华斌,刘露. 科学技术与工程. 2015(10)
[3]一种新型滑溜水压裂液减阻剂及其应用[J]. 张军涛,郭庆,申峰,吴金桥,高志亮. 长江大学学报(自科版). 2014(20)
[4]致密油水平井体积压裂工厂化作业模式研究[J]. 许冬进,廖锐全,石善志,承宁,李建民. 特种油气藏. 2014(03)
[5]胍胶压裂液伤害性研究[J]. 张华丽,周继东,杲春,金智荣,王进涛. 科学技术与工程. 2013(23)
[6]滑溜水压裂液中减阻剂的制备及特性研究[J]. 刘通义,向静,赵众从,林波,戴秀兰,黄趾海,张立丰. 应用化工. 2013(03)
[7]分散聚合法AM/SSS/SMA疏水缔合聚合物微球的研究[J]. 宋茂生,万涛,卜道露,张海波,罗雷,王登慧. 广州化工. 2013(02)
[8]国外减阻水压裂液技术及其研究进展[J]. 蒋官澄,许伟星,李颖颖,黎凌. 特种油气藏. 2013(01)
[9]中国页岩气勘探开发进展与发展前景[J]. 董大忠,邹才能,杨桦,王玉满,李新景,陈更生,王世谦,吕宗刚,黄勇斌. 石油学报. 2012(S1)
[10]世界页岩气研究概况及中国页岩气资源潜力分析[J]. 姜福杰,庞雄奇,欧阳学成,郭继刚,金聪,霍志鹏,王庆. 地学前缘. 2012(02)
博士论文
[1]耐温抗盐型丙烯酰胺共聚物的合成及性质研究[D]. 车玉菊.山东大学 2010
硕士论文
[1]一种抗高温压裂液稠化剂的研制[D]. 王永吉.西南石油大学 2017
[2]甜菜碱共聚物钻井液降滤失剂的合成与性能研究[D]. 朱忠祥.西南石油大学 2017
[3]一种压裂液用疏水缔合稠化剂的制备及性能评价[D]. 焦文超.西南石油大学 2016
[4]微波法合成AM/AA/AS降失水剂及其性能研究[D]. 廖丽.西南石油大学 2010
本文编号：2931836
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