交联剂种类对高温酸液性能影响对比研究
发布时间：2021-01-18 09:13
为获得性能优良的高温缓速酸液,以丙烯酰胺（AM）,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（C16MMAAB）为原料,采用低温复合引发体系合成了一种高疏水缔合聚合物（ZHA-PAM）。利用ZHA-PAM作为稠化剂配制了胶凝酸,研究了胶凝酸液的黏度变化规律,并使用物理交联剂、化学交联剂及物理+化学双交联剂与上述胶凝酸进行交联形成不同种类的交联酸体系,对比研究了3种交联酸体系的综合性能。结果表明,ZHA-PAM在20%盐酸中仍然存在较强的疏水缔合作用,酸液黏度随着ZHA-PAM用量增加逐渐增大,而且大于0.8%以后黏度快速增加;与物理交联剂和化学交联剂作用均具有良好的増黏效果,单纯添加2%的物理交联剂的物理交联酸,在120℃,170 s-1作用下,剪切120 min后,黏度仍可保持在61 mPa·s,其100℃时酸岩反应速率可低至6.313 2×10-7 mol/（cm2·s）;物理+化学双交联酸体系能结合物理缔合与化学交联的优点,具有良好的耐温抗剪切性及缓速性能,给高温（≥120℃）碳酸盐岩储...
【文章来源】：精细石油化工. 2020,37(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同ZHA-PAM浓度的胶凝酸表观黏度
在120 ℃考察了不同的物理交联剂SDS-I浓度对物理交联酸耐温抗剪切性能的影响。如图2所示,随着交联剂浓度的增大,物理交联酸体系的剪切起始黏度(μ)和剪切末尾黏度(μ′)均先增大,达到最大值之后又开始减小。这是因为在加入物理交联剂浓度较低时,SDS主要是与聚合物疏水基团形成聚集体,其疏水基与聚合物疏水链缔合,而亲水基则将聚合物亲水链取代出来,使聚合物更加舒展、疏水内核更加稳定,导致溶液小幅度增黏;随着SDS逐渐增多,直至达到它的临界胶束浓度,表面活性剂开始在溶液中形成胶束,并将聚合物的疏水侧基包裹起来,增强了聚合物分子间的缔合作用,理论上来说,当一个表面活性剂胶束中平均存在两个疏水基团时,缔合网络结构达到最强,同时体系黏度也增至最大值;继续添加表面活性剂,每个疏水基团开始被表面活性剂胶束单独包裹,缔合作用被屏蔽,聚合物分子链散开,缔合网络结构遭到破坏,体系黏度下降。综上,选择物理交联酸的SDS-I使用浓度为2.0%。
在120 ℃考察化学交联剂SRAC浓度对化学交联酸耐温抗剪切性能的影响。如图3所示,因为疏水缔合的协同作用,只需加入少量的SRAC,便可形成高黏度交联酸。选择0.2%的SRAC便可满足120 ℃下的剪切要求。2.1.4 物理+化学双交联酸中交联剂浓度的优选
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境友好型交联酸的性能及其反应动力学[J]. 罗明良,巩锦程,战永平,司晓冬,罗帅,李钦朋. 精细化工. 2020(04)
[2]胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究[J]. 穆代峰,贾文峰,姚奕明,杨琛,王程程,贾金亚. 钻井液与完井液. 2019(05)
[3]表面活性剂对超高分子缔合聚合物流变性能的影响[J]. 李海涛. 精细石油化工进展. 2019(02)
[4]适用于高温碳酸盐岩储层稠化缓速酸液体系研究[J]. 姚远,袁志华. 能源化工. 2018(02)
[5]一种阳离子聚合物酸液稠化剂的制备及其性能研究[J]. 孙玉海,杨景辉,李永鹏,冯雷雷,王娟,潘磊,潘明凤. 钻采工艺. 2018(02)
[6]酸压用交联酸的研究进展[J]. 徐中良,戴彩丽,赵明伟,杨帅. 应用化工. 2017(12)
[7]高温携砂酸液体系及其性能评价[J]. 贾文峰,任倩倩,王旭,姚奕明,蒋廷学,陈作,赵传峰. 钻井液与完井液. 2017(04)
[8]深层碳酸盐岩储层新型酸压液体体系研究现状[J]. 李丹,伊向艺,王彦龙,李沁,刘亨. 石油化工应用. 2017(07)
[9]高温深部碳酸盐岩储层酸化压裂用交联酸体系制备及性能[J]. 王增宝,付敏杰,宋奇,汪淼,赵修太,王彦玲. 油田化学. 2016(04)
[10]AM/AMPS/DMC酸化用稠化剂的合成研究[J]. 代磊阳,马喜平,郭士贵,侯代勇,袁辉,肖继斌. 精细石油化工进展. 2014(01)
硕士论文
[1]一种新型的抗高温稠化酸研究[D]. 戴秀兰.西南石油大学 2014
本文编号：2984686
【文章来源】：精细石油化工. 2020,37(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
不同ZHA-PAM浓度的胶凝酸表观黏度
在120 ℃考察了不同的物理交联剂SDS-I浓度对物理交联酸耐温抗剪切性能的影响。如图2所示,随着交联剂浓度的增大,物理交联酸体系的剪切起始黏度(μ)和剪切末尾黏度(μ′)均先增大,达到最大值之后又开始减小。这是因为在加入物理交联剂浓度较低时,SDS主要是与聚合物疏水基团形成聚集体,其疏水基与聚合物疏水链缔合,而亲水基则将聚合物亲水链取代出来,使聚合物更加舒展、疏水内核更加稳定,导致溶液小幅度增黏;随着SDS逐渐增多,直至达到它的临界胶束浓度,表面活性剂开始在溶液中形成胶束,并将聚合物的疏水侧基包裹起来,增强了聚合物分子间的缔合作用,理论上来说,当一个表面活性剂胶束中平均存在两个疏水基团时,缔合网络结构达到最强,同时体系黏度也增至最大值;继续添加表面活性剂,每个疏水基团开始被表面活性剂胶束单独包裹,缔合作用被屏蔽,聚合物分子链散开,缔合网络结构遭到破坏,体系黏度下降。综上,选择物理交联酸的SDS-I使用浓度为2.0%。
在120 ℃考察化学交联剂SRAC浓度对化学交联酸耐温抗剪切性能的影响。如图3所示,因为疏水缔合的协同作用,只需加入少量的SRAC,便可形成高黏度交联酸。选择0.2%的SRAC便可满足120 ℃下的剪切要求。2.1.4 物理+化学双交联酸中交联剂浓度的优选
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境友好型交联酸的性能及其反应动力学[J]. 罗明良,巩锦程,战永平,司晓冬,罗帅,李钦朋. 精细化工. 2020(04)
[2]胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究[J]. 穆代峰,贾文峰,姚奕明,杨琛,王程程,贾金亚. 钻井液与完井液. 2019(05)
[3]表面活性剂对超高分子缔合聚合物流变性能的影响[J]. 李海涛. 精细石油化工进展. 2019(02)
[4]适用于高温碳酸盐岩储层稠化缓速酸液体系研究[J]. 姚远,袁志华. 能源化工. 2018(02)
[5]一种阳离子聚合物酸液稠化剂的制备及其性能研究[J]. 孙玉海,杨景辉,李永鹏,冯雷雷,王娟,潘磊,潘明凤. 钻采工艺. 2018(02)
[6]酸压用交联酸的研究进展[J]. 徐中良,戴彩丽,赵明伟,杨帅. 应用化工. 2017(12)
[7]高温携砂酸液体系及其性能评价[J]. 贾文峰,任倩倩,王旭,姚奕明,蒋廷学,陈作,赵传峰. 钻井液与完井液. 2017(04)
[8]深层碳酸盐岩储层新型酸压液体体系研究现状[J]. 李丹,伊向艺,王彦龙,李沁,刘亨. 石油化工应用. 2017(07)
[9]高温深部碳酸盐岩储层酸化压裂用交联酸体系制备及性能[J]. 王增宝,付敏杰,宋奇,汪淼,赵修太,王彦玲. 油田化学. 2016(04)
[10]AM/AMPS/DMC酸化用稠化剂的合成研究[J]. 代磊阳,马喜平,郭士贵,侯代勇,袁辉,肖继斌. 精细石油化工进展. 2014(01)
硕士论文
[1]一种新型的抗高温稠化酸研究[D]. 戴秀兰.西南石油大学 2014
本文编号：2984686
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