聚合物型泡排剂的研制

论文摘要

随着在天然气开发进入中后期,井底积液出现高含凝析油、高矿化度、含甲醇的苛刻地层条件,给排水采气工艺泡排剂的开发研制带来新的机遇和挑战。本文拟研究一种适合此类气井的新型聚合物型泡排剂,具有重要的实际应用价值和社会效益。本文在大量文献调研的基础上,首先选用不同的单体合成一系列不同的聚合物表面活性剂,并运用高速搅拌法筛选出性能最佳的配方；然后对该种聚合物运用高速搅拌法、Ress-Miles法和SY/T5761-1995《排水采气用起泡剂CT5-2》法进行合成条件优化,并进行红外光谱结构表征；最后研究了温度对该种聚合物型泡排剂抗盐、抗油、抗甲醇性能的影响规律,确定出使用适用范围。研究证明：α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物经甲醛、二乙胺改性的产物,其抗盐、抗油、抗甲醇性能最强；α-烯烃磺酸钠与丙烯酰胺在聚合温度为50℃,物质的量之比为1：2,引发剂用量为单体总质量的0.1%,聚合时间为6小时,丙烯酰胺、甲醛、仲胺的物质的量之比为1：0.5：0.75,仲胺选择二乙胺时的反应条件下,该聚合物泡沫性能最佳,与α-烯烃磺酸钠相比较,抗盐泡沫性能起泡高度、稳泡率、携液量明显提高,抗油、抗甲醇携液量明显增大,红外光谱图表征表明,经甲醛、仲胺改性的聚合物就是目标产物。在研究出聚合物抗盐、抗油、抗甲醇性能规律的基础上,确定了该种泡排剂适用于高凝析油、低矿化度、含甲醇地层条件的泡沫排水采气工艺中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 泡沫排水工艺
• 1.2.1 工艺原理
• 1.2.2 工艺流程
• 1.2.3 工艺适应性
• 1.2.4 泡沫排水的发展及现状
• 1.3 泡排剂在油气田中使用现状
• 1.4 聚合物表面活性剂及其应用
• 1.4.1 分类
• 1.4.2 聚合物表面活性剂的合成
• 1.4.3 聚合物表面活性剂的应用
• 1.4.4 高分子表面活性剂研究进展
• 1.5 泡沫理论
• 1.5.1 泡沫的概念
• 1.5.2 泡沫形成的条件
• 1.5.3 影响泡沫稳定性的因素
• 1.6 本论文的主要研究内容
• 第二章 聚合物型泡排剂的探索性研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 聚合物型泡排剂的合成
• 2.2.4 聚合产物的性能测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 聚合产物目测外观
• 2.3.2 聚合产物抗盐、抗油、抗甲醇性能对比
• 2.4 本章小结
• 第三章 聚合物型泡排剂合成条件优化
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 α-烯烃磺酸钠与丙烯酰胺共聚及改性合成条件的优化
• 3.2.4 α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物以及改性产物泡沫性能测试
• 3.2.6 α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物以及改性产物的红外图谱表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚合温度对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物泡沫性能的影响
• 3.3.2 单体配比对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物泡沫性能的影响
• 3.3.3 引发剂用量对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物泡沫性能的影响
• 3.3.4 聚合时间对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物泡沫性能的影响
• 3.3.5 单体配比对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物改性产物泡沫性能的影响
• 3.3.6 仲胺结构对α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物改性产物泡沫性能的影响
• 3.3.7 α-烯烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物、α-烯烃磺酸钠-内烯酰胺共聚物改性产物泡沫性能对比
• 3.3.8 改性产物红外光谱结构表征以及与α-烯烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钠-丙烯酰胺共聚物的对照
• 3.4 本章小结
• 第四章 新型聚合物型泡排剂性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 新型聚合物型泡排剂的抗盐、抗油、抗甲醇性能研究
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同温度下新型聚合物型泡排剂的抗盐性能研究
• 4.3.2 不同温度下新型聚合物型泡排剂的抗油性能研究
• 4.3.3 不同温度下新型聚合物型泡排剂的抗甲醇性能研究
• 4.3.4 新型聚合物型泡排剂在含盐含油含甲醇的复合条件下的泡沫性能评价
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要