王桂霞[1]2002年在《新型酸液稠化剂的合成与评价》文中研究指明酸化处理是油气井增产增注的重要措施之一，而其中稠化剂是酸液中一种比较重要酸液添加剂。向酸液中加入良好的稠化剂能提高酸液粘度，降低氢离子向岩石壁面的传质速度，因而降低酸液滤失和酸盐反应速率，增加了酸液的有效作用距离，提高了酸化效果。 本文采用水溶液聚合的方法，合成了一种具有两性离子的叁元共聚物，所选用单体为：非离子单体丙烯酰胺(AM)，阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)，阴离子单体2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)。文中通过大量的探索实验筛选出了聚合反应的最佳条件。对合成产品的性能进行了室内评价，并与国内的同类产品CT1-6进行了对比测试。 实验结果表明：合成产品在酸液中具有较好的增粘性能，且在高温和高剪切速率的实验中表现出了良好的稳定性，缓速性能比较理想。与现今应用的酸液添加剂配伍性比较好。对比测试表明合成的稠化剂样品在性能上几乎接近国内同类产品，具有较好的开发前景。
汪志臣[2]2010年在《疏水缔合水溶性聚合物酸液稠化剂的合成与评价》文中进行了进一步梳理缓速酸在酸化处理过程中能减缓H+扩散速度,延缓酸岩反应,降低酸液滤失,增加酸液的有效作用距离,提高酸化效果。缓速酸中稠化酸的应用最广泛,而稠化剂是稠化酸的一种主要添加剂,在酸液中起着增粘的作用。实验采用自由基胶束聚合法,以阳离子表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵作为增溶剂,合成丙烯酰胺(AM)、阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)和疏水单体丙烯酸十八酯(OA)的疏水缔合水溶性叁元共聚物用作酸液稠化剂。分析了单体、引发剂等因素对聚合物特性粘数和单体转化率的影响。通过红外光谱分析了聚合物的分子结构,符合预期设计的聚合物分子结构。实验考查了聚合物浓度、温度、盐浓度及pH值对聚合物溶液性质的影响。P(AM-DMC-OA)聚合物水溶液的粘度随其浓度的增加而上升,且存在一个临界缔合浓度(CAC),其值为0.26wt%。聚合物溶液表现出较好的耐盐、耐温及耐酸性能。参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6214-1996“酸液稠化剂评价方法”对酸液稠化剂的性能进行评价。结果表明：聚合物P (AM-DMC-OA)的酸溶时间＜100min,具有较好的溶解能力；对酸液的增粘作用较明显,1.0wt%的稠化剂在20wt%盐酸中,30℃下粘度达到38mPa·s,90℃下粘度能达到23mPa·s; 60℃,90℃的温度下,稠化酸的热稳定性在90%左右；在170s-1、511s-1的剪切速率下,稠化酸的表观粘度下降很少,表现出较好的剪切稳定性；P (AM-DMC-OA)与盐酸、氢氟酸、土酸、硫酸,NaCl、MgCl2、CaCl2进行配伍,表现出良好的配伍性,且具有较好的耐酸、耐盐性能；与缓蚀剂、铁离子稳定剂等酸液添加剂的配伍性也较好。
袁辉[3]2015年在《含环糊精侧基丙烯酰胺类聚合物酸液稠化剂合成研究》文中进行了进一步梳理论文根据酸液稠化剂的研究现状及p-环糊精的特点,设计合成了具有双键结构的乙烯基β-环糊精,并通过溶液聚合方法,将其与丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行四元共聚,合成了酸液稠化剂(PAADM)。选择马来酸酐(MAH)与p-环糊精(p-CD)利用醇解反应合成乙烯基p-环糊精单体(MAH-β-CD)。通过单因素实验确定单体合成实验的最佳反应条件为：以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)做溶剂,溶质：溶剂：=1g:3mL, n(MAH):n (β-CD)=10:1,反应温度90℃,反应时间8h。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱及核磁氢谱对MAH-β-CD进行了结构表征。通过正交实验和单因素实验确定了四元共聚物PAADM的聚合反应条件为：MAH-β-CD:AM:AMPS:DMDAA=1:69:20:10(质量比),引发剂用量0.4%(单体总质量,过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比2：1),反应温度45℃,单体浓度20%,反应时间6h,体系pH：7-8。通过红外光谱、紫外可见吸收光谱及核磁氢谱表征共聚物PAADM的分子结构。稠化剂PAADM具有较好的增粘、抗温、抗剪切、缓速及配伍性。PAADM的酸溶时间为100min；配制20%盐酸+0.8%PAADM+0.5%高温缓蚀剂(WD-11)的稠化酸,酸液黏度达到36mPa·s(170s-1)；在60、90℃下的热稳定性分别为87.50%、79.17%；室温下其剪切稳定性保持在83.33%；在30、60、90℃下其缓速率分别达到42.29%、35.33%、30.38%；与各添加剂在90℃下恒温24h无沉淀、无分层。确定稠化酸的配方为：20%盐酸浓度+0.8%稠化剂用量+0.5%高温缓蚀剂(WD-11)+0.3%粘土稳定剂(WD-5)+0.5%铁离子稳定剂(WD-8)+0.5%助排剂(WD-12)。通过分析酰胺基的交联机理,筛选出乙酰丙酮锆与戊二醛复配用于稠化酸的交联剂。在盐酸浓度为20%,稠化剂用量为0.8%,交联剂用量为20%(占稠化剂用量,乙酰丙酮锆与戊二醛质量比1：1),交联温度为70℃的条件下,交联酸的黏度达到750mPa-s (344s-1),60℃下反应1h后其缓速率接近60%。残酸中的酸渣含量小于2%,具有较好的缓速性。
戴秀兰[4]2014年在《一种新型的抗高温稠化酸研究》文中指出常规酸化酸岩反应速度太快,达不到理想的酸化效果,稠化酸可以延缓酸液与岩石的反应速度,实现深部酸化,但是常规稠化酸在深井高温条件下缓速能力有限,需要进一步改进。本文把提高稠化酸的抗温性作为切入点,利用表面活性剂与聚合物的相互作用来控制稠化酸的粘度,从而实现温控变粘,得到一种新型的温控变粘稠化酸。本文内容主要分为以下几个部分：(1)本实验从分析稠化酸作用机理以及性能要求出发,结合分子设计原理,以AM(丙烯酰胺)单体为主单体,耐温、抗盐单体AMPS(2-甲基-2丙烯酰胺基丙磺酸)、DMDAAC(二甲基二烯丙基氯化铵)和长链活性单体X为改性单体,进行水溶液四元共聚合反应。通过各种条件的优化,得到一种酸溶性好、抗温、抗盐和抗剪切性能优良的酸液稠化剂BC-13。(2)以BC-13作为主剂,根据表面活性剂与聚合物分子的相互作用筛选出稠化辅剂,利用表面活性剂来实现稠化酸的温控变粘目的,分析了辅剂的作用机理并对其使用浓度进行了选择。对其它添加剂进行了筛选和配伍性实验,确定了稠化酸的配方。(3)对稠化酸的高温流变性、缓蚀性、缓速性、摩阻等性能进行室内研究,结果表明：该稠化酸是一种通过表面活性剂控制的温控变粘稠化酸,降阻率最大为42%,能彻底破胶、顺利返排,其它各项性能优良,相比于普通稠化酸而言抗温性更好,适用于120℃的储层改造中。
许娟[5]2010年在《温控变粘酸的制备及其性能研究》文中指出酸化处理是油气井增产增注的重要措施之一,而其中稠化剂是酸液中一种比较重要的酸液添加剂。向酸液中加入良好的稠化剂能提高酸液粘度,降低氢离子向岩石壁面的传质速度,因而降低酸液滤失和酸岩反应速率,增加了酸液的有效作用距离,提高了酸化效果。本论文以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)及甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)为主要单体,进行自由基水溶液聚合,通过大量室内试验研制了一种新型的温控变粘酸稠化剂,并对产物的性能进行了研究,全文共分为叁个部分：第一部分是用水溶液聚合法,采用过硫酸铵／甲醛合次硫酸氢钠／偶氮二异丁脒盐酸盐叁元复合引发体系,制备了一系列温控变粘酸稠化剂。通过正交试验和单因素试验分析,考察了单体用量、单体配比、引发剂浓度、聚合反应工艺等因素对聚合产物性能的影响,筛选出稠化剂的最佳合成配方,并利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对产物结构进行了表征。第二部分研究了稠化剂的溶液性能,包括稠化剂在水中的溶解性；稠化剂在酸溶液中的溶解性、增粘能力、热稀释性；稠化酸的热稳定性、剪切稳定性、抗盐性、缓释性、与其它酸的配伍性等。研究结果表明,该稠化剂配制而成的稠化酸具有良好的热稳定性、剪切稳定性、耐温性、抗盐性和缓释性,可用作酸液增粘剂。第叁部分对交联剂的选择及温控变粘酸性能进行了研究。在筛选出等重量比的甲醛／乙酰丙酮锆二元复合交联剂的基础上,考察了稠化剂组成与浓度、交联剂用量、盐酸含量、交联温度等对变粘酸温控变粘过程的影响。变粘酸酸液性能评价结果表明,该变粘酸酸液高温下粘度较高,缓速性能明显优于常规盐酸和稠化酸,并且破胶后粘度低、残酸含量少,是一种具有优良综合性能的新型变粘酸。
石伟[6]2017年在《阳离子缔合聚合物酸液稠化剂合成研究》文中提出在深井超深井油气储层进行酸化时,为达到深部酸化的目的通过添加高增黏能力的稠化剂使稠化酸性能提升。本文设计先合成了叁种不同疏水碳链的单体:二甲基十四烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DTAB)、二甲基十六烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DHAB)和二甲基十八烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DOAB)。再以丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)分别与叁种疏水单体为聚合单体进行水溶液自由基聚合,合成出叁元共聚物分别为PDDT-14、PDDH-16和PDDO-18。采用二甲氨基丙基丙烯酰胺(DMAPAA)分别和溴代十四烷、溴代十六烷、溴代十八烷反应生成叁种不同疏水烷基链单体。以反应产率为依据,通过单因素实验确定单体合成的优化条件:以丙酮为溶剂,溶质:溶剂=1:1.5(质量比),反应温度55℃,反应时间40.0h,n(DMAPAA):n(溴代烷)=1.0:1.1。通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱分析对叁种疏水单体进行了结构表征。以表观黏度为依据通过单因素实验确定缔合聚合物优化条件:疏水单体加量在0.25%～0.3%、单体浓度55%、引发剂加量0.06%、体系PH=5、反应温度60℃、反应时间6h、螯合剂EDTA加量0.015%。通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱对叁种疏水缔合聚合物进行结构表征。按照行业标准的酸液稠化剂评价方法测试。通过实验表明稠化剂PDDH-16与进行同步研究的PDDT-14和PDDO-18相比较,在酸液中PDDH-16稠化剂的酸溶性、缓速性、抗温和抗剪切性能较好。并且通过对PDDH-16聚合物水溶液的黏浓关系、荧光光谱及扫描电镜(SEM)分析,证明了本文合成的阳离子缔合聚合物在溶液中可以发生疏水缔合作用产生分子间缔合并且形成空间网络结构达到增黏效果。稠化酸PDDH-16与多种酸液添加剂的配伍性良好,并确定稠化酸体系配方:20%盐酸+0.8%稠化剂PDDH-16+2%缓蚀剂WD-11+1.0%铁离子稳定剂WD-8A+0.5%助排剂WD-12A+1.0%黏土稳定剂WD-5。稠化酸体系具有较好的缓蚀效果,其腐蚀速率为13.98 g/(m2·h),缓蚀率达到98.34%。且酸化后残酸的表面张力达到27.60mN/m能够满足返排要求,其残酸黏度只有10.80 mPa·s有利于固体悬浮物的返排。
谢京豫[7]2016年在《PDV-16疏水缔合聚合物酸液稠化剂的制备和性能研究》文中研究说明稠化酸通过添加稠化剂来提高酸液的黏度以达到深部酸化的目的。为了得到高增黏能力的酸液稠化剂,本文设计合成了一种疏水单体VIM-16。以丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)与疏水单体VIM-16为单体通过水溶液聚合法,合成出二元共聚物PDV-16。采用溴代十六烷(BH)与1-乙烯基咪唑反应生成疏水单体VIM-16。以产率为标准通过单因素实验确定单体合成的最优条件：以丙酮作为溶剂,溶质：溶剂=1：3(质量比),n(BH):n(VIM)=1.2:1.0,反应温度47℃,反应时间12h。通过傅里叶红外光谱分析、核磁氢谱对单体VIM-16进行了表征。以黏度为标准通过单因素实验确定PDV-16最优条件：引发剂加量0.08%(引发体系V50:(NH4)2S2O8:NaHSO3质量比=7：2：1),反应温度50℃,VIM-16加量为0.4%,EDTA-4Na的加量为0.015%,单体浓度45%,反应时间为6h,体系pH为7。通过傅里叶红外光谱、核磁氢谱对PDV-16进行结构表征。依照行业标准对稠化剂PDV-16在酸液中的性能进行评价。通过实验得出合成的稠化剂PDV-16能够在80min左右完全酸溶；常温下在20%的盐酸中用量为0.8%时,酸液黏度能够达到54 mPa·s(170s-1)；在60、90℃下稠化酸的热稳定性分别为91.67%、75.00%；室温下稠化酸剪切稳定性保持在86.11%,与空白酸相比,在30、60、90℃下稠化酸的缓速率分别达到52.14%、43.33%、39.39%。同时,将稠化剂PDV-16与实验室自制PADV及广泛作酸液稠化剂的PDMC进行同步研究,结果表明PDV-16在酸液中具有较好的缓速、抗温、抗剪切性能。稠化酸PDV-16具有很好的配伍性,能与多种酸复配,与多种酸液添加剂在90℃下恒温24h无沉淀或分层出现。确定稠化酸体系配方：20%盐酸+0.8%稠化剂PDV-16+2.0%缓蚀剂WD-11+1.0%铁离子稳定剂WD-8+0.5%助排剂WD-12+1.0%黏土稳定剂WD-5。
张红静[8]2003年在《一种新型酸液稠化剂的合成及性能评价》文中研究说明本文探索性设计合成了新型的两性离子聚合物稠化剂(NG)，它是由二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺和丙烯酸采用水溶液聚合得到的叁元共聚物。通过了正交实验设计和单因素实验法，分析了反应条件，如：单体浓度、单体配比、引发剂的类型和用量、反应温度、反应时间等对共聚物分子量的影响，得出了最佳合成方案：①引发剂(APS)：0.5％(占单体总质量)；②单体浓度：25％；③AA的含量：30％(占单体总质量)；④反应温度：55℃：⑤(AM+AA)：DMDAAC=10：1；⑥反应时间：2h；⑦整个反应均在氮气保护、机械搅拌下进行。并且采用红外光谱和核磁共振碳谱表征了产品的分子结构。 本文还对NG这种酸液稠化剂进行了评价，评价标准参照的是中华人民共和国石油天然气行业标准(SY／T6214-1996)和四川石油管理局企业标准“CT1-2、CT1-3酸化缓蚀剂”的评价方法，最终的评价结果表明：该稠化剂增稠效果好，抗剪切能力强，热稳定性较好，与各种酸液添加剂有很好的配伍性，还有较好的抗盐能力。并且还与国内的同类产品CT1-6进行了对比测试，结果说明：合成的稠化剂在性能上可以与国内的同类产品媲美，具有较好的开发前景。
杨衍东[9]2006年在《交联酸酸基压裂液体系的研究》文中提出深度酸压是碳酸盐岩储层增产改造的关键技术之一，而在这一过程中，酸液体系起着至关重要的作用。虽然稠化酸、乳化酸、泡沫酸等酸液体系的应用有助于实现这一目标，但还需进一步的发展；叁塘湖盆地二迭系裂缝性复杂岩性油藏其储层特征表现为：油藏岩性特殊，复杂，物性极差。储层以泥灰岩与钙质泥岩互层为主，夹杂灰质砂岩、泥灰岩、钙质泥岩及粉砂岩互层。储层渗透率为低渗透及特低渗。此区块经过多次的常规压裂酸化增产改造，都基本没有达到预期的效果，因此需要技术创新。本文以此为切入点，展开对交联酸酸基压裂液体系的研究。 依据交联酸的基本原理，在体系主剂的研制上，因经改性的聚丙烯酰胺类胶凝剂具有增稠、耐酸、高温稳定、抗高剪切率及抗盐等性能，所以我们选择了化学合成阳离子型高分子化合物作为稠化剂的路线。本文尝试用廉价的丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)进行二元共聚，合成一种新型的酸液稠化剂CH—Ⅱ。研究了影响聚合反应的各种因素(如PH、单体配比、单体的总浓度、引发剂的类型和用量等)。并对合成产物进行了IR、~1H—NMR结构表征。以研制的稠化剂CH—Ⅱ为基础，本文研制优选出配套的交联剂ZJL和复合破胶剂DP。通过主剂的单项性能实验研究表明：新型酸液稠化剂CH—Ⅱ具有较好的酸溶性和增稠能力；研制优选的交联剂与稠化剂配套，交联性能良好；本文还对影响交联性能的两个主要参数交联比和温度作了进一步的研究；优优的破胶剂破胶彻底，破胶后破胶液均匀、清亮。 在体系添加剂单剂的优选上，本文做了大量的对比优选、评价实验。优选出BD1-13阳离子聚合物粘土稳定剂，其性能优于油田常用的KCl；优选出KMS-7铁离子稳定剂，其性能优于同类产品FCFR、BD1-2；优选出KMS-6型酸液缓蚀剂，其性能优于同类产品BA1-11、HJF-94；优选出助排剂SD2—9，其性能优于同类产品BD1—5、KMS—8、CF—2。优选出的单剂与主剂的配伍性良好。结合油田天然岩芯的溶蚀实验结果，我们在4．2．2节确定了交联酸酸基压裂液体系的配方。 通过对体系的携砂性能、高温高压动态腐蚀性能、破胶及破胶液对储层的伤害性能、缓速性能、滤失性能、流变性能等一系列整体性能的评价研究实验说明：交联冻胶酸体系作为压裂液的各项性能指标与同等条件下HPG的性能大致相当，且作为深穿透酸液体系的独特性能如缓速、缓蚀性能等效果良好，故该体系能够满足携砂深度酸压的新施工工艺的需要。 本文还对交联酸酸基压裂液体系的酸蚀裂缝导流能力进行了深入的研究，即测量不同注酸条件下岩心导流能力的变化，认识导流能力的影响因素；观察闭合酸化的溶蚀程度和形态，测量闭合酸化后的导流能力，为优化酸压设计、合理的确定施工参数提供了基础数据和科学依据，保证现场酸压作业顺利实施。
崔文娟[10]2010年在《耐酸抗高温酸液稠化剂的合成与评价》文中认为稠化酸为油田提供更好的酸化增产技术是由于酸液中添加了一种高分子聚合物作为稠化剂,提高了稠化酸的使用性能,增大了酸化作用半径。本论文合成产品采取水溶液聚合法,优选多元酯聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)作为扩链剂,以丙烯酰胺(AM)为主单体通过与阴离子单体2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA),阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基叁甲基氯化铵(DMC)、二甲基二烯丙烯基氯化铵(DMDAAC),非离子单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等单体多元组合共聚,设计并合成出一系列多元共聚酸液稠化剂AM-AMPS-DMDAAC(Ⅰ)、AM-AMPS-DMC(Ⅱ)、AA-AM-AMPS-DMC(Ⅲ)、AM-AMPS-NVP(Ⅳ)、AM-AMPS-DMAM-DMDAAC(Ⅴ)、AM-AMPS-DMAM-DMC(Ⅵ)。通过实验讨论了单体总浓度、单体配比、引发剂用量、反应温度、反应时间、扩链剂的加量、溶液的PH值等反应条件对共聚物的特性粘度和转化率的影响,筛选出了聚合反应的最佳条件。通过红外图谱对多元共聚物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的分子结构进行了表征,证明了该类聚合物含有所设计的耐酸盐、抗高温的基团。并通过DSC-TG曲线证明了该共聚物产品的热稳定性。同时对合成产品的性能进行了评价,实验结果表明:合成的新产品Ⅴ、Ⅵ配置成1%的浓度的稠化酸粘度为39.6mPa·s,可以达到应用的要求即用较少的量提高更多的酸液粘度,且在200℃热稳定性达到83%,剪切稳定性也比较好。并与国内同类产品CTI-6和国外产品DSGA做了对比实验,结果表明合成的多元聚合物产品Ⅴ、Ⅵ的稠化能力明显高于DSGA和CTI-6。实验证明了由扩链剂适度交联形成的多元共聚物稠化剂,能够应用于高温深井中,有着增粘性能好、耐酸盐、抗高温的优点,克服了一些稠化剂残酸粘度高,不易返排的缺点。
参考文献：
[1]. 新型酸液稠化剂的合成与评价[D]. 王桂霞. 西南石油学院. 2002
[2]. 疏水缔合水溶性聚合物酸液稠化剂的合成与评价[D]. 汪志臣. 西南石油大学. 2010
[3]. 含环糊精侧基丙烯酰胺类聚合物酸液稠化剂合成研究[D]. 袁辉. 西南石油大学. 2015
[4]. 一种新型的抗高温稠化酸研究[D]. 戴秀兰. 西南石油大学. 2014
[5]. 温控变粘酸的制备及其性能研究[D]. 许娟. 华南理工大学. 2010
[6]. 阳离子缔合聚合物酸液稠化剂合成研究[D]. 石伟. 西南石油大学. 2017
[7]. PDV-16疏水缔合聚合物酸液稠化剂的制备和性能研究[D]. 谢京豫. 西南石油大学. 2016
[8]. 一种新型酸液稠化剂的合成及性能评价[D]. 张红静. 西南石油学院. 2003
[9]. 交联酸酸基压裂液体系的研究[D]. 杨衍东. 西南石油大学. 2006
[10]. 耐酸抗高温酸液稠化剂的合成与评价[D]. 崔文娟. 河南工业大学. 2010
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