AM/SSS/DMAAC-18压裂液增稠剂的合成及性能研究
发布时间：2021-01-07 11:27
压裂增产技术是目前油气藏增产的一种重要措施。但是,随着油气资源的大量开采,压裂作业实施的地层条件越来越严苛。所以研究人员要研究出性能更好的人工合成压裂液来满足高温低渗等地层条件下的增产需求。就目前对人工合成压裂液增稠剂的研究情况来看,难以同时满足抗高温又清洁的要求,所以需要合成一种新的聚合物作为压裂液增稠剂,达到耐温和清洁方面的性能需求。根据疏水缔合增稠的特点,本文利用将丙烯酰胺（AM）、N,N-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵（DMAAC-18）和对苯乙烯磺酸钠（SSS）为原料得到共聚物AHAPAM。利用单因素法得到最优的反应条件为:N,N-二甲基十八烷基烯丙基氯化铵（DMAAC-18）的加量为1.5mol.%,对苯乙烯磺酸钠（SSS）的加量为0.6mol.%引发剂的加量为单体质量的0.2%,反应温度为45℃C,单体浓度为25wt.%,反应时间为6h,反应pH为9。通过傅里叶红外光谱和核磁共振仪对得到的聚合物结构进行表征,发现聚合物AHAPAM的分子结构与设计结构一致,并用乌氏粘度计测得其特性粘数为858.5mL/g。通过宏观的粘度测定和荧光探针从机理分析来对该聚合物浓度对溶液粘度的影响进...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 水力压裂
1.2 压裂液
1.3 水基压裂液的增稠剂
1.4 研究思路
1.5 疏水缔合聚合物
1.5.1 疏水缔合作用机理
1.5.2 疏水缔合聚合物的国内外研究现状
1.6 疏水缔合聚合物的合成方法
1.7 研究内容
1.7.1 单体的选择
1.7.2 研究内容和技术路线
第2章 增稠剂AHAPAM的合成与表征
2.1 实验试剂及仪器
2.2 实验方法
2.3 反应原理
2.4 增稠剂的增稠性能评价方法
2.5 增稠剂AHAPAM的合成条件优选
2.5.1 单体摩尔配比的影响
2.5.2 反应时间的影响
2.5.3 反应pH的影响
2.5.4 反应温度的影响
2.5.5 引发剂加量的影响
2.5.6 单体浓度的影响
2.6 分子结构表征
2.6.1 红外光谱分析
2.6.2 核磁分析
2.7 稀释法测定特性粘数
2.8 本章小结
第3章 聚合物AHAPAM的性能评价
3.1 实验试剂及仪器
3.2 聚合物AHAPAM的临界缔合浓度
3.2.1 表观粘度法测定CAC值
3.2.2 荧光探针法测定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微观形态
3.4 盐对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.4.1 聚电解质
3.4.2 氯化钠对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.4.3 氯化钙对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.5 聚合物AHAPAM溶液的粘弹性
3.6 聚合物AHAPAM溶液的耐温性
3.7 本章小结
第4章 AHAPAM压裂液及其性能评价
4.1 实验试剂及仪器
4.2 压裂液的添加剂
4.2.1 破胶剂及其加量的确定
4.2.2 防膨剂及其加量的确定
4.2.3 助排剂及其加量的确定
4.3 压裂液的性能评价
4.3.1 AHAPAM压裂液
4.3.2 AHAPAM压裂液的抗温性
4.3.3 AHAPAM压裂液的粘弹性
4.3.4 AHAPAM压裂液的携砂能力
4.3.5 AHAPAM压裂液破胶液残渣含量测定
4.3.6 AHAPAM压裂液对岩心基质渗透率的伤害
4.3.7 AHAPAM压裂液静态滤失性测定
4.4 本章小结
第5章 总结与建议
5.1 总结
5.2 建议和意见
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]非常规压裂液体系研究进展[J]. 王世栋,潘一,李沼萱,杨双春. 现代化工. 2016(10)
[2]一种油田压裂用耐高温聚合物增稠剂PAS-1研制[J]. 陈效领,李帅帅,苏盈豪,胡儒丽,唐菲利. 油田化学. 2016(02)
[3]一种疏水缔合聚合物稠化剂的合成及压裂液性能评价[J]. 何坤忆,罗米娜,钟尧,秦紫薇. 石油与天然气化工. 2015(04)
[4]一种超支化疏水缔合聚合物的制备与性能评价[J]. 蒲万芬,闫召鹏,刘锐,尚晓培,刘哲. 化学研究与应用. 2015(05)
[5]胶束共聚法制备丙烯酰胺二元共聚物及其性能评价[J]. 闫义彬,丁伟,曲广淼,梁爽. 高分子材料科学与工程. 2014(10)
[6]疏水缔合水溶性聚合物的合成与应用研究进展[J]. 滕大勇,牛心蕙,徐俊英. 化工技术与开发. 2014(05)
[7]新型阴离子表面活性剂D3F-AS05压裂液的性能研究[J]. 韩秀玲,张劲,牟善波,李小玲,肖青香. 油田化学. 2014(01)
[8]纤维素衍生物及纤维材料在压裂液中的应用[J]. 张黎,侯锐锋,高刚,李兴武,雷霆,张洁. 广东化工. 2014(04)
[9]疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物溶液弹性的影响[J]. 张新民,郭拥军,柳建新,冯茹森,胡俊,李华兵,赵丹,张建,吕鑫. 应用化学. 2013(08)
[10]AM-nBS-SSS三元疏水缔合聚合物PAnBS的合成及溶液性能[J]. 刘侨,刘磊,徐斌,马超,李骑伶,代华,张熙. 精细化工. 2013(06)
硕士论文
[1]疏水缔合物稠化剂的合成及评价[D]. 孙蒙.东北石油大学 2014
[2]AM/AMPS与阳离子疏水单体三元共聚物压裂液稠化剂的合成与性能评价[D]. 王春龙.西南石油大学 2014
[3]耐高温清洁压裂液体系的开发与应用[D]. 陈虎.中国石油大学（华东） 2012
本文编号：2962478
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 水力压裂
1.2 压裂液
1.3 水基压裂液的增稠剂
1.4 研究思路
1.5 疏水缔合聚合物
1.5.1 疏水缔合作用机理
1.5.2 疏水缔合聚合物的国内外研究现状
1.6 疏水缔合聚合物的合成方法
1.7 研究内容
1.7.1 单体的选择
1.7.2 研究内容和技术路线
第2章 增稠剂AHAPAM的合成与表征
2.1 实验试剂及仪器
2.2 实验方法
2.3 反应原理
2.4 增稠剂的增稠性能评价方法
2.5 增稠剂AHAPAM的合成条件优选
2.5.1 单体摩尔配比的影响
2.5.2 反应时间的影响
2.5.3 反应pH的影响
2.5.4 反应温度的影响
2.5.5 引发剂加量的影响
2.5.6 单体浓度的影响
2.6 分子结构表征
2.6.1 红外光谱分析
2.6.2 核磁分析
2.7 稀释法测定特性粘数
2.8 本章小结
第3章 聚合物AHAPAM的性能评价
3.1 实验试剂及仪器
3.2 聚合物AHAPAM的临界缔合浓度
3.2.1 表观粘度法测定CAC值
3.2.2 荧光探针法测定CAC值
3.3 聚合物AHAPAM在溶液中的微观形态
3.4 盐对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.4.1 聚电解质
3.4.2 氯化钠对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.4.3 氯化钙对聚合物AHAPAM溶液粘度的影响
3.5 聚合物AHAPAM溶液的粘弹性
3.6 聚合物AHAPAM溶液的耐温性
3.7 本章小结
第4章 AHAPAM压裂液及其性能评价
4.1 实验试剂及仪器
4.2 压裂液的添加剂
4.2.1 破胶剂及其加量的确定
4.2.2 防膨剂及其加量的确定
4.2.3 助排剂及其加量的确定
4.3 压裂液的性能评价
4.3.1 AHAPAM压裂液
4.3.2 AHAPAM压裂液的抗温性
4.3.3 AHAPAM压裂液的粘弹性
4.3.4 AHAPAM压裂液的携砂能力
4.3.5 AHAPAM压裂液破胶液残渣含量测定
4.3.6 AHAPAM压裂液对岩心基质渗透率的伤害
4.3.7 AHAPAM压裂液静态滤失性测定
4.4 本章小结
第5章 总结与建议
5.1 总结
5.2 建议和意见
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]非常规压裂液体系研究进展[J]. 王世栋,潘一,李沼萱,杨双春. 现代化工. 2016(10)
[2]一种油田压裂用耐高温聚合物增稠剂PAS-1研制[J]. 陈效领,李帅帅,苏盈豪,胡儒丽,唐菲利. 油田化学. 2016(02)
[3]一种疏水缔合聚合物稠化剂的合成及压裂液性能评价[J]. 何坤忆,罗米娜,钟尧,秦紫薇. 石油与天然气化工. 2015(04)
[4]一种超支化疏水缔合聚合物的制备与性能评价[J]. 蒲万芬,闫召鹏,刘锐,尚晓培,刘哲. 化学研究与应用. 2015(05)
[5]胶束共聚法制备丙烯酰胺二元共聚物及其性能评价[J]. 闫义彬,丁伟,曲广淼,梁爽. 高分子材料科学与工程. 2014(10)
[6]疏水缔合水溶性聚合物的合成与应用研究进展[J]. 滕大勇,牛心蕙,徐俊英. 化工技术与开发. 2014(05)
[7]新型阴离子表面活性剂D3F-AS05压裂液的性能研究[J]. 韩秀玲,张劲,牟善波,李小玲,肖青香. 油田化学. 2014(01)
[8]纤维素衍生物及纤维材料在压裂液中的应用[J]. 张黎,侯锐锋,高刚,李兴武,雷霆,张洁. 广东化工. 2014(04)
[9]疏水基含量和微嵌段长度对缔合聚合物溶液弹性的影响[J]. 张新民,郭拥军,柳建新,冯茹森,胡俊,李华兵,赵丹,张建,吕鑫. 应用化学. 2013(08)
[10]AM-nBS-SSS三元疏水缔合聚合物PAnBS的合成及溶液性能[J]. 刘侨,刘磊,徐斌,马超,李骑伶,代华,张熙. 精细化工. 2013(06)
硕士论文
[1]疏水缔合物稠化剂的合成及评价[D]. 孙蒙.东北石油大学 2014
[2]AM/AMPS与阳离子疏水单体三元共聚物压裂液稠化剂的合成与性能评价[D]. 王春龙.西南石油大学 2014
[3]耐高温清洁压裂液体系的开发与应用[D]. 陈虎.中国石油大学（华东） 2012
本文编号：2962478
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