新型油溶性降粘剂的合成及性能的研究

论文摘要

稠油是指粘度高、相对密度大的石油，在我国的石油储量中占有较大比例。由于其流动性差，开采和运输都较为困难。采用化学降粘法对稠油降粘具有重要意义。本文合成出一种主要针对新疆某油田稠油样品的油溶性降粘剂，确定了降粘剂的合成条件，对其进行了表征和降粘效果的评价，并初步探讨了降粘剂的降粘机理。本文选择以甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、马来酸酐、丙烯酰胺等为基本原料，考察了单体配比、反应温度、引发剂用量、反应时间、聚合工艺等条件对共聚产物降粘效果的影响，并确定了最适宜反应条件为：四元共聚物的配比为5：1：3：2、反应温度为75℃、引发剂加量为2%（w/w）、反应时间为5h、溶液聚合。该方法具有工艺流程短、产率高、成本低、经济效益高的特点。通过红外光谱(IR)、分子量测试等考察了聚合产物的结构和降粘效果。然后将最佳配比的油溶性降粘剂与表面活性剂或破乳剂的复配等方面对降粘剂的降粘效果进行了评价，从实验结果来看降粘剂与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的复配效果较好。当n(SMA)：n (十六烷基三甲基溴化铵)=1：0.8时，降粘剂的降粘效果最好，最高降粘率可达到64.80％。最后，本文对油溶性降粘剂的降粘机理进行了初步探索，实验结果表明降粘剂分子主要通过与胶质和沥青质的作用来降低粘度。同时，降粘剂分子的分子量、极性基团和酯链都会影响到降粘剂的降粘效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 背景介绍
• 1.1.1 稠油的定义
• 1.1.2 稠油的储量
• 1.1.3 稠油的特点及其分类
• 1.1.3.1 稠油的特点
• 1.1.3.2 稠油的分类
• 1.1.4 稠油高粘的实质
• 1.1.5 稠油的开采技术
• 1.1.5.1 热采技术
• 1.1.5.2 稠油水热裂解技术
• 1.1.5.3 稠油化学降粘法
• 1.2 稠油油溶性降粘剂的研究概况
• 1.3 稠油油溶性降粘剂的研究概况
• 1.3.1 稠油油溶性降粘剂的国外现状
• 1.3.2 稠油油溶性降粘剂的国内现状
• 1.4 油溶性降粘剂的复配技术的使用
• 1.5 稠油油溶性降粘剂研究中存在的问题及发展趋势
• 1.6 本课题的研究
• 1.6.1 本课题的研究目的
• 1.6.2 本课题的研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验仪器及试剂
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 稠油中含水量的测定
• 2.2.2 稠油的组分提取及组成分析
• 2.2.3 稠油的分离
• 2.2.4 稠油降粘剂的分子结构设计
• 2.2.5 反应溶剂的选择
• 2.2.6 引发剂的选择
• 2.2.7 稠油降粘剂产品的纯化
• 2.2.8 油溶性稠油降粘剂的合成
• 2.2.9 粘度法测定聚合物的分子量
• 2.2.10 稠油降粘剂性能的评价
• 2.2.11 降粘剂与表面活性剂复配
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 稠油的分析与讨论
• 3.1.1 温度对稠油粘度的影响
• 3.1.1.1 温度对稠油样品粘度的影响
• 3.1.1.2 温度对混合稠油粘度的影响
• 3.1.2 稠油中沥青质、胶质、油份含量的测定与分析
• 3.1.2.1 稠油中沥青质、胶质、油份含量的测定
• 3.1.2.2 稠油中沥青质、胶质红外光谱分析
• 3.2 降粘剂的合成与讨论
• 3.2.1 单体用量对降粘效果的影响
• 3.2.1.1 苯乙烯用量对稠油降粘效果的影响
• 3.2.1.2 马来酸酐用量对稠油降粘效果的影响
• 3.2.1.3 丙烯酰胺用量对稠油降粘效果的影响
• 3.2.2 二元共聚物降粘效果的测试
• 3.2.2.1 二元共聚物红外光谱分析
• 3.2.2.2 二元共聚物降粘效果
• 3.2.3 三元共聚物降粘效果的测试
• 3.2.3.1 三元共聚物红外光谱分析
• 3.2.3.2 三元共聚物反应温度对降粘效果的影响
• 3.2.3.3 三元共聚物的正交实验
• 3.2.4 四元共聚物降粘效果的测试
• 3.2.4.1 四元共聚物红外光谱分析
• 3.2.4.2 反应温度对四元共聚物降粘效果的影响
• 3.2.4.3 四元共聚物的正交实验
• 3.2.5 降粘剂粘均分子量的测定
• 3.2.6 降粘剂添加量对降粘率的影响
• 3.2.7 降粘剂SMA与表面活性剂的复配
• 3.2.8 降粘剂降粘机理的探讨
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢