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《新型稠化酸液的制備及其性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、新型稠化酸液的制備及其性能研究材料學(xué)專業(yè)研究生:王奕指導(dǎo)教lJiF:張熙教授為了滿足地層深部酸化的需要,降低稠化酸的地層傷害性、提高稠化酸的粘度,制得高性能酸液,開(kāi)展了新型清潔稠化酸和高粘度稠化酸的研究工作。采用具有特殊結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑和助表面活性劑配制出了高粘度的鹽酸溶液,研制出了與該體系具有優(yōu)良配伍性的緩蝕劑,考察了酸液組成對(duì)酸液性能的影響。在此基礎(chǔ)上提出了用于碳酸鹽地層酸化作業(yè)的FL清潔稠化酸酸液配方,研究了基本性能。結(jié)果表明,F(xiàn)L清潔稠化酸具有良好的剪切穩(wěn)定性,對(duì)鋼材腐蝕性小,與大理石的反應(yīng)速度慢,無(wú)殘?jiān)?。組成為
2、4%FL4-22+2%FL4-22A+20%鹽酸溶液+2%緩蝕劑的酸液在90℃下粘度可達(dá)25mPa·s,在與地層巖石反應(yīng)時(shí)具有粘度先升后降的特征,殘酸粘度低易于返排,可用于碳酸鹽地層的深部酸化作業(yè)。采用丙烯酰胺(AM)與陰離子單體丙烯酸(從)和陽(yáng)離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMe)為共聚單體,用自由基水溶液聚合方法制備出了兩性離子共聚物稠化劑P(AM—DMC—AA)。采用紅外光譜、核磁共振1H譜對(duì)共聚物結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了表征;研究了聚合反應(yīng)的pH值、溫度、時(shí)間、引發(fā)劑濃度、不同單體配比以及單體濃度對(duì)共聚反應(yīng)產(chǎn)物溶液性能
3、的影響。研究結(jié)果表明,聚合反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物性能影響較大。酸性條件下制備的共聚物溶·l·嬰型奎堂堡主蘭垡堡蘭解性較好;隨著單體濃度的增加,所得聚合物的特性粘數(shù)和溶液表觀粘度先升高后下降;隨著引發(fā)劑濃度的增加,共聚反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提高,聚合物溶液的特性粘數(shù)和表觀粘度先上升后下降;隨著陽(yáng)離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)單元在共聚物中含量的減少,陰離子單體丙烯酸單元在共聚物中含量的增加,共聚物的特性粘數(shù)和表觀粘度先上升后下降;當(dāng)AM在共聚單體中的含量增大時(shí),共聚物的特性粘數(shù)和表觀粘度先升高后降低;隨著反應(yīng)溫度升高,所得聚合物溶液
4、的特性粘數(shù)先升高后下降。研究了共聚物P(AM-DMC-AA)的溶液性能,分別考察了共聚物結(jié)構(gòu)及共聚物濃度、溫度、剪切速率對(duì)共聚物溶液表觀粘度的影響。研究結(jié)果表明,P(AM—DIdC-AA)具有明顯的兩性離子共聚物特征,在水或鹽酸中具有良好的溶解性、熱穩(wěn)定性、剪切穩(wěn)定性,可用作酸液增粘劑。采用P(AM—DMpAA)為增粘劑、具有I,5一二醛結(jié)構(gòu)的化合物為交聯(lián)劑配制出了交聯(lián)稠化酸,研究了交聯(lián)劑與共聚物P(AM—DMC—AA)交聯(lián)作用機(jī)理??疾炝薖(AM—DMC—AA)結(jié)構(gòu)與濃度、溫度、交聯(lián)劑用量對(duì)交聯(lián)稠化酸性能的影響,在此基礎(chǔ)上提
5、出了交聯(lián)稠化酸的酸液配方。研究結(jié)果表明,P(AM—DIdC一從)在酸液中參與交聯(lián)反應(yīng)的基團(tuán)是丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的酰胺基團(tuán),交聯(lián)作用可大幅度提高酸液粘度.交聯(lián)劑加量及合成P(AM—DMC—AA)時(shí)AM加量對(duì)所制備的交聯(lián)稠化酸的粘度及穩(wěn)定性有顯著影響,只有在適當(dāng)加量下才能獲得性能良好的交聯(lián)稠化酸。交聯(lián)稠化酸性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明,交聯(lián)酸液粘度高,緩速性能顯著優(yōu)于常規(guī)鹽酸和稠化酸率,破膠后粘度低、殘?jiān)可?,是一種具有優(yōu)良綜合性能的新型酸液。關(guān)鍵詞:甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨;兩性離子共聚物;清潔稠化酸;稠化酸;交聯(lián)稠化酸;交聯(lián)機(jī)理四JI
6、j大學(xué)碩士學(xué)位論文STUDYONTHEPREPARAT工0NANDPROPERTIESOFNEWTYPEVISCOUSACIDFORMULATEDBYSURFANCT0RCROSSLINKEDPOLYMERMatedalsSciencePostgraduatemandidate:YiWangSuperviSOt:Prof.XiZhangAcidtreatmentisimportantmeasuretoincreaseproduction,theperformanceofacidworkingliquidsdirectlyaff
7、ecttheeffectofacidtreatments.Inordertoprepareacidwithgoodperformance,newtypeofpolymer—freeacidandthickenedacidhasbeenresearched.Polymer—freeacidwithhighviscositywasformulatedby20%HCI,acationicsurfactant(FL4—22),andanorganicmetalsurfactant(FL4—22A)withspecialchemical
8、structure.Thecorrosioninhibitor(FL4—22B)whichisofgoodcompatibilitywiththeretardedacidwasprepared.Theeffectofacidcomposingonperformancewass