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共聚物类油井水泥降失水剂的研究

2020-11-23阅读(669)

共聚物类油井水泥降失水剂的研究

论文摘要

以丙烯酰胺（AM）为主要单体,采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸（AA）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）与之进行二元或多元共聚,得到四种共聚物:AM/AMPS、AM/AA、AM/AMPS/AA、AM/AMPS/AA/NVP。改变反应的单体配比,得到一系列共聚物。对合成共聚物的结构及性能进行分析,将共聚物作为降失水剂应用于油井水泥进行考察。通过对共聚物溶液的粘度分析,结合水泥浆性能的评价结果,确定了适宜的单体配比。不同共聚物的红外光谱分析表明,合成了目标产物,并且具有较高的转化率。不同共聚物的热重分析表明,AM/AMPS共聚物初始分解温度255℃,峰顶温度302℃,具有最好的热稳定性。在综合比较的基础上,对AM/AMPS降失水剂的制备和应用性能进行了深入研究,确定了粉剂AM/AMPS共聚物的合成工艺条件,合成的粉剂AM/AMPS共聚物平均分子量为185.13万。水泥浆评价结果表明:合成粉剂AM/AMPS耐温可达150℃,耐盐可达9%BWOW,可以长期陈化而不影响使用性能;AM/AMPS在95℃、常压下有明显的缓凝作用,配合高温缓凝剂,可以在150℃、70MPa条件下使用;外加粉剂AM/AMPS共聚物对水泥浆的流动性和游离水影响较小;粉剂AM/AMPS共聚物可以与丁苯胶乳或HEC复配使用,并且水泥石24h抗压强度较高。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第1章 前言
  • 第2章 文献综述
  • 2.1 概论
  • 2.2 国内外油井水泥降失水剂研究现状
  • 2.2.1 颗粒材料
  • 2.2.2 水溶性改性天然产物
  • 2.2.3 水溶性合成聚合物
  • 2.2.4 特种水泥体系
  • 2.3 降失水剂作用机理研究现状
  • 2.4 丙烯酰胺类共聚物及其改性
  • 2.5 降失水剂的发展趋势
  • 2.6 本文主要内容及研究目标
  • 第3章 几种共聚物降失水剂的合成及择优
  • 3.1 几种共聚物降失水剂的合成
  • 3.1.1 主要原料
  • 3.1.2 合成思路及原理
  • 3.1.3 合成装置
  • 3.1.4 合成步骤
  • 3.1.5 产品编号
  • 3.1.6 共聚物性质分析
  • 3.2 共聚物合成结果及讨论
  • 3.2.1 共聚物粘度测量及分子量计算
  • 3.2.2 共聚物结构表征
  • 3.2.3 共聚物热稳定性分析
  • 3.3 共聚物降失水剂效果评价
  • 3.3.1 实验部分
  • 3.3.2 实验结果及讨论
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 AM/AMPS 降失水剂的改性及优选
  • 4.1 AM/AMPS 降失水剂的改性原理
  • 4.2 改性AM/AMPS 聚合物的优选
  • 4.2.1 反应时间的确定
  • 4.2.2 反应温度的确定
  • 4.2.3 引发剂加量的确定
  • 4.2.4 改性剂加量的确定
  • 4.3 改性AM/AMPS 溶液粘度测定及分子量计算
  • 4.4 本章小节
  • 第5章 改性AM/AMPS 降失水剂应用性能研究
  • 5.1 改性AM/AMPS 共聚物的降失水性能
  • 5.1.1 改性AM/AMPS 加量对水泥浆失水量的影响
  • 5.1.2 温度对改性AM/AMPS 共聚物降失水性能的影响
  • 5.1.3 NaCl 盐对改性AM/AMPS 降失水效果的影响
  • 5.1.4 放置时间对改性AM/AMPS 降失水效果的影响
  • 5.2 改性AM/AMPS 共聚物水泥浆的稠化
  • 5.2.1 改性AM/AMPS 水泥浆的常压稠化
  • 5.2.2 改性AM/AMPS 水泥浆的增压稠化
  • 5.3 改性AM/AMPS 水泥浆稳定性研究
  • 5.3.1 实验部分
  • 5.3.2 结果及讨论
  • 5.4 改性AM/AMPS 与SD 胶乳的复配
  • 5.4.1 胶乳加量对水泥浆性能的影响
  • 5.4.2 降失水剂复配对水泥浆性能的影响
  • 5.5 改性AM/AMPS 与HEC 的复配
  • 5.5.1 HEC 加量对水泥浆性能的影响
  • 5.5.2 HEC 与改性AM/AMPS 降失水剂的复配
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历

    • 相关论文文献

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