论文摘要
酸化是油水井增产增注的重要措施之一,国内油气田酸化特别是深层酸化的措施工作量逐渐增加,胶凝酸的需求量越来越大,对胶凝剂的性能提出了更高的要求。针对水溶液聚合法制备酸化胶凝剂有效浓度低、产物分子量较低、性能不稳定及运输使用不便等问题,本文设计并研制了一种高温酸化用胶凝剂YJN-2。采用反相乳液聚合法和油溶性氧化还原引发体系,选择非离子单体AM、复合阳离子单体H-DMDAAC、含磺酸基的阴离子单体S-AMPS进行了三元共聚,通过大量实验对反应影响因素进行了细致的考察,确定了最佳的单体配比和反应条件;用IR对其结构和特征参数进行了表征和描述;结合分子结构和组成对其抗温、耐盐、增粘等机理进行了分析研究;对其性能进行了室内综合评价;并初步考察了胶凝剂结构与性能的关系。室内评价结果表明:反应物浓度由水溶液聚合的810%可提高到40%,产物YJN-2有效浓度高、分散溶解速度快;加量为2.0%时,在20%的盐酸液中90℃的粘度为27.2mPa·s,该酸液体系在130℃条件下,两小时后粘度下降率为22.1%;稠化能力强,具有较好的耐温、抗盐性能和抗剪切性能,与酸液和酸化用剂的配伍性好,性能稳定,使用方便,其性能达到国内现用的CT1-9、VY-101高温酸化胶凝剂产品。目前正在进行试生产和应用试验。
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中文摘要英文摘要第1章 前言1.1 胶凝酸与胶凝剂1.2 酸液及添加剂1.2.1 常用酸液种类及特性1.2.2 酸化用剂1.3 胶凝酸的酸化原理及优点1.4 胶凝剂及国内外研究现状1.4.1 胶凝剂及其分类1.4.2 国内外研究现状及发展趋势1.5 选题依据及目的意义第2章 胶凝剂分子结构与实验方案设计2.1 胶凝剂分子结构设计及合成技术路线2.1.1 胶凝剂分子结构设计依据2.1.2 胶凝剂分子结构设计原理2.2 主要仪器及药品2.2.1 主要实验仪器2.2.2 主要实验药品及材料2.3 单体的选择2.4 聚合方式及其选择2.4.1 本体聚合2.4.2 溶液聚合2.4.3 悬浮聚合2.4.4 乳液聚合2.4.5 反相乳液聚合2.4.6 其它聚合方式2.4.7 聚合方式的选择2.5 油相的选择2.6 乳化剂的选择2.6.1 乳化剂的种类2.6.2 乳化剂的作用机理2.6.3 乳化剂的选择2.7 引发体系的选择2.7.1 引发剂的选择依据2.7.2 引发剂种类2.7.3 引发剂的选择2.8 合成工艺流程2.9 聚合机理2.9.1 自由基聚合反应机理2.9.2 反相乳液聚合机理2.9.3 胶凝剂共聚物的结构式2.10 共聚物分子参数的表征2.10.1 共聚物提纯2.10.2 分子量的测定2.10.3 阳离子度的测定方法2.11 共聚反应基本参数的测定2.11.1 竞聚率的测定2.11.2 转化率的测定2.12 合成基本步骤第3章 胶凝剂合成及影响因素考察3.1 油相的优选3.2 乳化剂的优选3.2.1 乳化剂种类的优选3.2.2 乳化剂复配的优选3.2.3 乳化剂加量的优选3.3 引发剂的优选3.3.1 引发剂种类的优选3.3.2 引发剂摩尔配比的优选3.3.3 引发剂加量的优选3.4 油水体积比的优选3.5 单体总浓度的优选3.6 单体比例的优选3.7 水相pH值的影响3.8 反应温度的影响3.9 反应时间的影响3.10 搅拌速度的影响3.11 其它影响因素的考察3.12 聚合条件的确定3.13 粉剂烘干条件3.14 YJN-2 胶凝剂结构表征第4章 YJN-2 胶凝剂的性能评价4.1 胶凝酸试样的制备4.2 胶凝剂的耐酸性4.3 胶凝剂的溶解速率4.4 胶凝酸的流变性能4.5 胶凝剂的表面张力与界面张力4.6 胶凝剂的抗剪切性4.7 胶凝剂的热稳定性4.8 胶凝酸的缓速性能4.9 胶凝酸的残酸粘度和残酸表面张力4.10 胶凝剂的配伍性4.10.1 YJN-2 胶凝剂与酸的配伍性4.10.2 YJN-2 与酸液添加剂的配伍性4.11 YJN-2 的耐盐性能4.12 与同类产品的性能比较第5章 YJN-2 高温酸化胶凝剂作用机理探讨5.1 增粘机理5.2 抗温机理5.3 抗剪切及剪切稀释机理5.4 耐盐机理5.5 缓速机理5.6 速溶机理5.7 低界面张力和表面张力机理第6章 胶凝剂结构与性能的关系探讨6.1 胶凝剂结构与性能的关系分析6.2 YJN-2 结构与性能的实验考察6.2.1 不同DMDAAC与AMPS比例胶凝剂与性能的关系6.2.2 不同 AM与DMDAAC比例胶凝与性能的关系第7章 结论及认识参考文献致谢个人简历、在学期间的研究成果
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