油田压裂用瓜胶改性及其破胶研究

发布时间：2017-06-10 01:08

  本文关键词：油田压裂用瓜胶改性及其破胶研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文在对瓜胶性质进行调研分析的基础上,用GMH-1、GMH-2、GMH-3作为改性试剂,分别对瓜胶进行化学改性,通过正交实验及单因素分析实验,确定三个改性反应的最佳改性条件。在此基础上,对最优改性产物进行结构表征并对三者在压裂液中的相关效能进行研究。同时,设计并制作微型流化床装置,利用此装置制备具有一定缓释性能的胶囊破胶剂,然后对其进行理化性质分析与性能评价。概括如下:(1)以GMH-1为改性剂对瓜胶进行化学改性,以表观粘度和水不溶物含量为综合评价指标,通过正交实验及单因素分析实验优选出较优改性条件为,反应温度35.0℃、反应时间2.0h、NaOH加量占瓜胶质量分数为2.0%、GMH-1加量占瓜胶质量分数为0.2%。(2)以GMH-2为改性剂对瓜胶进行化学改性,以表观粘度和水不溶物含量为综合评价指标,通过正交实验及单因素分析实验优选出较优改性条件为,反应温度55.0℃、NaOH加量占瓜胶质量分数的0.9%、GMH-2加量占瓜胶质量分数的5.7%、反应时间为2.0h。(3)以GMH-3为改性剂对瓜胶进行化学改性,以表观粘度和水不溶物含量为综合评价指标,通过正交实验及单因素分析实验优选出较优改性条件为,反应温度为40.0℃,NaOH加量占瓜胶质量分数的0.1%、GMH-3加量占瓜胶质量分数的0.9%、反应时间为2.5h。上述三组优选组改性产物0.6%水溶液(m/v)的表观粘度分别为125.3、127.4、124.6m Pa·s,水不溶物含量分别为5.1、4.4、4.7%,与瓜胶原粉(89.3 mPa.s、12.4%)相比均有较大幅度的优化。通过压裂液中的部分性能评价实验,与瓜胶原粉相比,表明三种改性产物的效能均有所提升。(4)设计并制作了微型流化床装置,其主要技术性能指标为,产量为0.1kg/h,流化床直径为DR=8.0cm,流化床高度为10.0cm,流化床反应器高度为H=56.0cm。制备了胶囊破胶剂产物H-1、H-2,评价结果表明,二者的有效含量分别为82、8%,包埋率分别为94.9、93.3%,30.0℃、60min时释放率分别为57.0、71.0%,50.0℃、60.0min时释放率分别为88.0、86.0%。破胶性能评价表明,二者均有一定的缓释破胶性能,且H-1较优。
【关键词】：瓜胶 改性 压裂液 微型流化床 胶囊破胶剂
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.12
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 引言8
• 1.2 瓜胶改性的研究和发展现状8-12
• 1.2.1 瓜胶的结构8-9
• 1.2.2 瓜胶的性质9-10
• 1.2.3 瓜胶的改性方法10-12
• 1.3 胶囊破胶剂应用的国内外现状12-13
• 1.4 胶囊破胶剂的制备13-14
• 1.5 本论文研究的目的和意义14-15
• 1.6 本论文的研究内容及思路15-17
• 1.6.1 研究内容15-16
• 1.6.2 技术路线16
• 1.6.3 创新点16-17
• 第二章 GMH-1 对瓜胶的化学改性及其效能研究17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 实验部分17-20
• 2.2.1 实验药品及仪器17-18
• 2.2.2 实验方法18-20
• 2.3 结果与讨论20-31
• 2.3.1 正交实验结果分析20-22
• 2.3.2 单因素分析实验22-24
• 2.3.3 瓜胶及其改性产物表征24-27
• 2.3.4 瓜胶及其改性产物性能评价27-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 GMH-2 对瓜胶的化学改性及其效能研究33-48
• 3.1 引言33
• 3.2 实验部分33-36
• 3.2.1 实验药品及仪器33-34
• 3.2.2 实验方法34-36
• 3.3 结果与讨论36-46
• 3.3.1 正交实验结果分析36-37
• 3.3.2 单因素分析实验37-40
• 3.3.3 瓜胶及其改性产物表征40-42
• 3.3.4 瓜胶及其改性产物性能评价42-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 GMH-3 对瓜胶的化学改性及其效能研究48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 实验部分48-51
• 4.2.1 实验药品及仪器48-49
• 4.2.2 实验方法49-51
• 4.3 结果与讨论51-62
• 4.3.1 正交实验结果分析51-53
• 4.3.2 单因素分析实验53-55
• 4.3.3 瓜胶及其改性产物表征55-58
• 4.3.4 瓜胶及其改性产物性能评价58-62
• 4.4 本章小结62-64
• 第五章 胶囊破胶剂的制备及效能研究64-74
• 5.1 引言64
• 5.2 流化床设计与制作64-66
• 5.2.1 最低流化速度Gmf65
• 5.2.2 空气流化质量速度Gf65
• 5.2.3 流化层面积A65
• 5.2.4 流化床直径DR65
• 5.2.5 床层高度的确定65-66
• 5.3 胶囊破胶剂的制备与评价66-69
• 5.3.1 实验药品及仪器66-67
• 5.3.2 实验方法67-69
• 5.4 结果与讨论69-73
• 5.4.1 有效含量评价69-70
• 5.4.2 包埋率的测定70
• 5.4.3 释放率评价70-71
• 5.4.4 破胶性能评价71-72
• 5.4.5 破胶液分子量测定72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 结论与建议74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 建议75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80
• 读硕士学位期间研究成果80-81

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