试述聚合物耐温抗盐型粘土稳定剂研制与性能

论文导读：物粘土稳定剂PAT,最佳反应条件是：反应时间5h,引发剂用量为0.8%,单体摩尔配比为n(AM):n(TMAAC)=1:1,反应温度60℃。经过提纯后的产品,进行了红外光谱、核磁共振和元素分析的表征,说明其结构与设想的一样。2、从丙烯酰胺、三烯丙基氯化铵、2—丙烯酰胺基—2—丙磺酸(AMPS)为聚合单体,过硫酸钾-亚硫酸氢钠组成的氧化还原
摘要：粘土稳定,是低渗透油田开发所面对的一个重要课题,大多数的低渗透油气层中都含有粘土矿物,且具有强水敏性,粘土矿物的水化膨胀和分散运移是造成油气层损害的主要理由之一。研制优良的粘土稳定剂,对水敏低渗透油层的保护具有重要作用。近年来,离子聚合物类粘土稳定剂越来越受到各大油气田开发者的广泛关注,该类稳定剂受pH值影响小,耐温抗盐性能好,抑制粘土水化膨胀能力强,具有优良的起泡能力,分散、润湿和乳化效果好,广泛运用于石油天然气开采行业中。为了降低和抑制粘土矿物对油气层的损害,本论文以提升粘土稳定剂的防膨性与耐温抗盐性等方面出发,合成了阳离子季铵盐型粘土稳定剂PAT和离子粘土稳定剂PATS,并在室内通过一系列实验对两种粘土稳定剂进行了性能评价。在粘土稳定剂合成及评价实验的基础上,取得了从下五点认识：1、针对低渗透强水敏性油田储层特点,在过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发剂的引发下,从丙烯酰胺和三烯丙基氯化钱为原料合成阳离子聚合物粘土稳定剂PAT,最佳反应条件是：反应时间5h,引发剂用量为0.8%,单体摩尔配比为n(AM):n(TMAAC)=1:1,反应温度60℃。经过提纯后的产品,进行了红外光谱、核磁共振和元素分析的表征,说明其结构与设想的一样。2、从丙烯酰胺、三烯丙基氯化铵、2—丙烯酰胺基—2—丙磺酸(AMPS)为聚合单体,过硫酸钾-亚硫酸氢钠组成的氧化还原系统为引发剂,合成了离子粘土稳定剂PATS,最佳合成条件是：n(AM):n(TMAAC):(AMPS)=1:1:0.2,反应时间4h,反应温度40℃,引发剂用量为0.1%。通过红外光谱、核磁共振和元素分析等手段对其结构进行了表征。3、通过室内实验对合成的两种粘土稳定剂的防膨性能进行分析评价,测试了两种粘土稳定剂对岩心的伤害率,并确定了粘土稳定剂的注入浓度。PAT和PATS的最佳利用浓度分别为0.5%和0.3%。4、对粘土稳定剂进行耐温、抗盐性评价,实验结果表明RATS的耐温抗盐性要好于PAT,可从在较高温度和高盐度环境中利用。5、将合成的粘上稳定剂分别与无机盐进行了复配,并与目前油田运用的几点粘土稳定剂进行了室内优选实验,进一步表明离子粘土稳定剂具有良好的耐温抗盐性能。关键词：粘土稳定剂论文阳离子聚合物论文离子聚合物论文耐温抗盐性能论文
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Abstract7-12
第一章 前言12-30

1.1 文献综述12

1.2 储层损害理由分析12-16

1.2.1 粘土矿物的认识12-13

1.2.2 粘土电性分析13-14

1.2.3 储层敏感性的理由14-15

1.2.4 储层矿物与水敏性的联系15-16

1.3 粘土稳定剂的进展16-28

1.3.1 无机盐类粘土稳定剂16-17

1.3.2 无机聚合物17-18

1.3.3 阳离子型表面活性剂18-19

1.3.4 有机阳离子聚合物19-22

1.3.5 Gemini表面活性剂22-24

1.3.6 离子表面活性剂24-27

1.3.7 其他类27-28

1.4 本课题的探讨背景和选题作用28

1.4.1 探讨背景28

1.4.2 选题作用28

1.5 本论文主要探讨内容28-29

1.6 论文创新点29-30

第二章 阳离子聚合物类粘士稳定剂的合成与表征30-43

2.1 主要试剂与实验装置30-31

2.2 聚合办法31-32

2.3 阳离子共聚物的制备32

2.4 阳离子共聚物合成条件的优化32-37

2.4.1 阳离子度(CD)的测定33

2.4.2 特性粘数[η]的测定33-35

2.4.3 结果与讨论35-37

2.5 阳离子共聚物的表征37-42

2.5.1 红外光谱(IR)分析37-39

2.5.2 核磁共振(NMR)分析39-41

2.5.3 元素分析41-42

2.6 本章小结42-43

第三章 离子粘土稳定剂的合成与表征43-53

3.1 主要试剂与实验装置44-45

3.2 合成步骤45

3.3 离子聚合物合成条件的研究45-49

3.1 单体摩尔比对产品的性能影响46

3.2 聚合反应时间对产品的性能影响46-47

3.3.3 聚合反论文导读：.4.2计算公式564.4.3实验结果56-574.5耐温抗盐性能测试57-594.5.1耐温性能评价57-584.5.2抗盐性能评价58-594.6离子聚合物的耐温抗盐机理研究59-604.7本章小结60-61第五章粘土稳定剂的复配及优选实验61-665.1与无机盐复配实验61-625.2粘土稳定剂的耐冲刷实验625.3岩心渗透率实验62-635.4耐温性能测试63-645.
应温度对产品的性能影响47-48

3.4 引发剂用量对产品的性能影响48-49

3.4 离子粘土稳定剂的表征49-52

3.4.1 红外光谱(IR)表征49-50

3.4.2 核磁共振(NMR)分析50-51

3.4.3 元素分析51-52

3.4.4 离子粘上稳定剂的相对分子质量52

3.5 本章小结52-53

第四章 阳离子聚合物与离子粘土稳定剂的性能评价实验53-61

4.1 实验试剂及实验装置53

4.2 稳定剂与地层水配伍性实验53-54

4.3 防膨效果实验54-55

4.4 岩心渗透率实验55-57

4.1 实验办法55-56

4.2 计算公式56

4.3 实验结果56-57

4.5 耐温抗盐性能测试57-59

4.5.1 耐温性能评价57-58

4.5.2 抗盐性能评价58-59

4.6 离子聚合物的耐温抗盐机理研究59-60

4.7 本章小结60-61

第五章 粘土稳定剂的复配及优选实验61-66

5.1 与无机盐复配实验61-62

5.2 粘土稳定剂的耐冲刷实验62

5.3 岩心渗透率实验62-63

5.4 耐温性能测试63-64

5.5 抗盐性能评价64-65

5.6 本章小结65-66

第六章 结论与倡议66-68

6.1 结论66-67

6.2 倡议67-68

参考文献68-75
致谢75-76
个人简历76-77
发表的学术论文77