李林辉[1]2003年在《疏水缔合水溶性聚合物溶液微观结构与宏观流变性及表面活性剂的影响》文中研究指明随着经济的迅猛发展，国民经济各个领域对水溶性高分子材料的需求越来越大。而疏水缔合水溶性聚合物因其独特的流变性能而成为近年来国内外研究的热点。疏水缔合水溶性聚合物能与表面活性剂分子在溶液中发生强烈的相互作用形成缔合复合物，在强化采油、洗涤、涂料、生物工程等领域都有着巨大的应用潜力。 本文主要通过对疏水缔合水溶性聚合物溶液流变性的研究，以及对盐、温及表面活性剂等影响因素的评价，并结合荧光光谱和冷冻蚀刻电镜对溶液微观结构的研究，得出以下结论： 1．证实了疏水缔合水溶性聚合物溶液中确实存在空间网络结构，这种网络主要是以聚合物链间的疏水微区为结点形成的； 2．证实了疏水缔合水溶性聚合物溶液的宏观流变性与微观结构之间存在必然的联系； 3．盐的加入，改变了聚合物溶液的极性以及聚合物链的静电斥力，从而引起疏水微区数量和微环境极性的变化，表现出复杂的流变行为； 4．利用荧光光谱，通过测定芘探针光谱特性随聚合物类型、结构及浓度的变化情况，发现疏水缔合水溶性聚合物即使在很低的浓度下，也会通过分子链上的疏水基团相互缔合而形成疏水微区，且聚合物浓度越高，形成的疏水微区的数量越大； 5．利用荧光光谱以及冷冻蚀刻电镜，发现表面活性剂SDS能与疏水缔合水溶性聚合物的疏水基团形成复合微区，从而使溶液中疏水微区数增多，体积减小，用“叁阶段”模型能很好地解释其宏观流变性的变化； 6．NaCl通过电荷作用，改变表面活性剂的cmc，使疏水缔合水溶性聚合物／SDS复合溶液流变性相应地发生变化，调节各组分的比例，可以有效地控制溶液的表观粘度。 总而言之，本文通过实验证实了疏水缔合水溶性聚合物溶液中存在空间网络结构，这种结构赋予溶液特殊流变性及与表面活性剂作用的特殊规律。
徐鹏[2]2001年在《疏水缔合水溶性聚合物溶液微观结构研究及表面活性剂对其流变性的影响》文中研究指明经过数十年的迅猛发展，水溶性高分子材料已经从最初的几个系列产品，发展成为完整的水溶性高分子工业，并以其难以替代的卓越性能，在国民经济和日常生活的各个方面得到广泛应用。石油工业同样与水溶性高分子材料密不可分，在油气开采的各个环节都可以见到水溶性高分子材料的踪影，特别是我国，由于叁次采油的需要，大量使用了水溶性高分子材料。 虽然曾为石油和天然气工业发展做出重大贡献，但现有水溶性高分子材料已越来越难以满足日益复杂苛刻的技术要求。为此，油田化学工作者正努力通过各种途径发展具有良好性能的新型水溶性高分子材料，其中最具有竞争力的要数疏水缔合水溶性聚合物。实际上，疏水缔合水溶性聚合物也是近年来国际上水溶性高分子领域的研究热点。 要根据使用要求设计具有特定性能的疏水缔合水溶性聚合物，首先必须了解其在溶液中的存在状态，但目前有关疏水缔合水溶性聚合物的研究大部分集中在其特殊的溶液流变性及其与表面活性剂相互作用的特殊规律方面，至于这种特殊性的根源，大家推测是因为在溶液中聚合物由于疏水缔合而产生空间网络结构。这种解释虽然非常合理，但有关疏水缔合水溶性聚合物溶液存在微观网络结构的实验证据却非常缺乏。 因此，本文将研究重点放在疏水缔合水溶性聚合物溶液微观网络结构的证实与表征方面。 首先通过自由基共聚合得到了所需的模型疏水缔合水溶性聚合物及对比聚合物，并对其分子结构特征进行了表征。 利用荧光和紫外光谱，通过芘探针光谱特性随聚合物类型、结构及浓度的变化情况，发现水解聚丙烯酰胺在溶液中不能形成疏水微区，而疏水缔合水溶性聚合物即使浓度非常低，也会通过分子链上的疏水基团相互缔合而形成疏水微区，并且聚合物浓度越高、疏水基团含量越高，形成疏水微区的数量就越大。 动态光散射实验表明，疏水缔合水溶性聚合物在溶液中会形成形状不规则的超分子聚集体。这种聚集体是可逆的，在剪切力的作用下会被拆散，去除剪切力后又会逐渐恢复，聚合物浓度越高，聚集体恢复的速度越快。 原子力显微镜可以在常温、常压下直接观察聚合物的溶液构象，本文首次使用原于力显微镜研究疏水缔合水溶性聚合物的溶液结构并获得成功。实验发现，在所采用的测试条件下，水解聚丙烯酚肢溶液中见不到明显的网络结构，而疏水缔合水溶性聚合物溶液中有明显的网络结构存在。 电镜研究的成败取决于制样过程的严谨性，不合理的制样过程会造成严重假象。经过摸索，发现低温冷冻蚀刻复型技术可以避免假象，能反映聚合物在溶液中的分子构象。实验结果表明，疏水缔合水溶性聚合物能够在溶液中形成空间网络结构，这种网络结构的网眼不规则，形态各异，大小相差很大，没有一种占优势的尺寸和形状。 结合文献，根据前面的实验结果，推测空间网络结构一定会赋予疏水缔合水溶性聚合物特殊的溶液流变性。进一步的实验发现其溶液流变性确实具有特殊之处，主要表现为存在临界缔合浓度，溶液具有屈服应力和良好的剪切稀释性。 既然溶液具有空间网络结构，疏水缔合水溶性聚合物与表面活性剂的相互作用也应该具有特殊规律，因此对其溶液流变性受表面活性剂的影响情况进行了考察，既作为对溶液存在结构的证明，也是对这一研究热点的进一步探索。实验发现，疏水缔合水溶性聚合物溶液流变性受表面活性剂的影响规律与水解聚丙烯酞胺完全不同，主要表现为在一定条件下，溶液表观粘度随表面活性剂浓度增高，先上升，再下降，并且这种特殊规律与疏水基团的存在完全相关，疏水基团含量越高，影响越明显。同时，实验证实，疏水相互作用存在于各种电性表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物的相互作用中，而表面活性剂电荷与聚合物主链电荷及疏水基团电荷的静电相互作用使两者的相互影响规律变得复杂。 总而言之，本论文通过实验证实了疏水缔合水溶性聚合物溶液中存在空间网络结构，这种特殊结构赋予其特殊的溶液流变性，以及与表面活性剂相互作用的特殊规律。
彭飞[3]2014年在《四元两性疏水聚合物的制备与流变学研究》文中进行了进一步梳理本文合成了阳离子可聚合表面活性剂十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(CDAAC),并与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS). N,N.二甲基丙烯酰胺(DMAM)共聚制备四元两性疏水聚合物(PAADC),优化了制备工艺。首次考察了PAADC聚合反应过程流变性,建立了聚合反应流变动力学模型。进一步研究了不同浓度四元两性疏水聚合物溶液体系流变、减阻和携砂性能,使用粒子成像测速技术(PIV)研究湍流减阻机理。获得以下主要结论：1)获得可聚合表面活性剂十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(CDAAC)及其表面活性。证明CDAAC可与水杨酸钠(NaSal)形成粘弹-触变性胶束新体系；明确了CDAAC/NaSal摩尔配比、胶束体系浓度和pH值对胶束流变性的影响。2)明确了单体质量配比、单体总质量浓度、引发剂含量、反应温度、pH和反应时间等对PAADC制备的影响,获得了四元两性疏水聚合物PAADC的优化工艺条件；红外光谱证明产物为目标聚合物。3)获得PAADC自由基溶液聚合反应过程流变性(弹性模量和粘性模量)随时间的变化关系；首次建立了聚合反应流变动力学模型,可表征PAADC聚合过程中弹性模量随时间变化曲线,模型参数的物理意义明确。4)PAADC溶液的临界缔合浓度约为0.25wt%。与AM/DMAM/AMPS叁元聚合物(PAAD)溶液相比,四元两性疏水聚合物溶液具有显着的粘弹性和触变环,PAADC的流动曲线可用非线性共转Jeffreys模型描述。5)证实PAADC溶液浓度显着影响溶液的减阻性能,0.3wt%四元两性疏水聚合物溶液的减阻效果较优,减阻率近70%。PIV研究结果表明,四元两性疏水聚合物溶液的减阻机理与其抑制湍流脉动密切相关。本文研究可望为四元两性疏水聚合物反应过程流变学和油气田应用提供基础。
戴珍珍[4]2011年在《疏水缔合水溶性聚合物与表面活性剂相互作用的研究》文中进行了进一步梳理疏水缔合水溶性聚合物(Hydrophobically Associating Water-soluble Polymer)是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物(简称为疏水缔合聚合物,HAWP)。HAWP独特的分子结构,使其在水溶液中表现出良好的耐温、抗盐和剪切稀释静置增稠的特性,在油田叁次采油中逐渐展现出广阔的应用前景,而其与表面活性剂相互作用的研究也成为近年来国内外研究的热点。弄清HAWP与表面活性剂相互作用的宏观规律与微观结构间的关系,对指导HAWP/表面活性剂复合驱油体系的应用有重要实际意义。本文主要采用粘度法、界面张力法、电导法和荧光探针法等手段研究了疏水缔合水溶性聚合物AP-P4溶液及其与阴离子表面活性剂SDBS、非离子表面活性剂OP-10相互作用的宏观规律与微观结构之间的关系,实验结果表明：疏水缔合聚合物AP-P4在低浓度溶液中以分子内缔合为主,形成分子内疏水微区,对提高其溶液表观粘度作用不大；在较高浓度溶液中以分子间缔合为主,大量的分子间缔合能够发展成空间网状结构,溶液存在临界缔合浓度CAC,其CAC为1500mg/L；当浓度大于CAC时,溶液表观粘度急剧上升,表现出很强的增粘特性,当AP-P4浓度为4000mg/L时,其表观粘度是相同浓度HPAM溶液表观粘度的2倍。表面活性剂与AP-P4相互作用的研究结果表明,当AP-P4浓度为1500mg/L时,无论SDBS还是OP-10,在其浓度为0-100mg/L的范围内都能使溶液的表观粘度大幅度提高；荧光探针分析表明在此表面活性剂浓度范围内,芘探针的I3/I1值明显增加,I3/I1表示疏水微区非极性的强度,说明其粘度升高主要是由于表面活性剂加强了疏水微区间的缔合作用,增大了溶液中原有空间网状结构的规模与强度；表面活性剂浓度进一步增大溶液表观粘度下降,是由于过多表面活性剂与AP-P4间的缔合拆散了原有的空间网状结构,而I3/I1值仍然增加是由自由表面活性剂胶束形成引起的。表面活性剂与AP-P4间相互作用的本质在于疏水相互作用,而SDBS与OP-10由于荷电性质不同,对溶液性质的影响程度也不同。在表面活性剂浓度为0-100mg/L的范围内,SDBS使I3/I1值升高了13.8%,表观粘度提高了33.4%,而OP-10仅使I3/I1值升高0.33%,溶液粘度提高5.2%,SDBS对AP-P4溶液性质的影响远远大于OP-10。聚-表体系的电导研究表明,其电导率随表面活性剂浓度升高而变化的曲线斜率比纯表面活性剂溶液的减小,且AP-P4浓度越大,曲线斜率越小,说明表面活性剂在AP-P4分子链上发生了明显吸附,且此过程是非协作的持续过程；同时,由于表面活性剂在AP-P4链上吸附,导致溶液中自由表面活性剂的数量减少,从而聚表体系的油水界面张力较纯表面活性剂溶液的升高,聚合物浓度越大,界面张力升高幅度越大,AP-P4浓度为500mg/L时,SDBS溶液最低界面张力值升高了30%,OP-10的升高了12.9%；当AP-P4浓度为1500mg/L时,SDBS溶液的最低界面张力值升高了115%,OP-10的升高了45.2%。本文采用多种方法研究了疏水缔合水溶性聚合物与不同类型表面活性剂相互作用的宏观规律与微观结构变化间的关系,表明两者之间存在密切联系,研究结果对此类体系用于油田驱油有一定的参考和指导意义。
徐春梅[5]2004年在《低伤害压裂液用疏水缔合水溶性聚合物/表面活性剂复合体系的研究》文中指出近年来，随着油气井的开采进入后期阶段，水力压裂作为油气增产、水井增注的一项技术措施已越来越显示出重要性。在压裂施工过程中，压裂液的好坏又成为该施工措施的关键因素。目前，最常用的是水基聚合物压裂液，其性能优良但对地层伤害较大，最近几年新开发的清洁压裂液对地层伤害较小甚至无伤害，但因成本较高限制了其应用，这迫使我们开发出具有“优质、低成本、低伤害”的压裂液。 分析油田对应用压裂液的要求，结合已有压裂液的优缺点，提出用疏水缔合水溶性聚合物／表面活性剂复合体系作低伤害压裂液的设想。分析复合体系的性能特点可知，其可能能够满足低伤害压裂液施工的性能要求。 由此，根据低伤害压裂液对聚合物分子结构的要求，设计并合成出系列“速溶、低分子量、高疏水单体含量、低水不溶物含量”的疏水缔合水溶性聚合物，系统地研究了其与表面活性剂复合体系作为低伤害压裂液的可行性，实验表明：该复合体系具有优良的增粘性、剪切稀释性、低剪切下粘度恢复特性、显着的粘弹效应，一定的抗温性及盐增粘性；使用常规聚合物压裂液的破胶方法能使复合体系快速、彻底破胶；按常规聚合物压裂液正常携砂、输砂对粘度的要求，该复合体系的使用温度可达115℃；复合体系滤液对岩心基质渗透率伤害率为11％以下，说明使用复合体系作为压裂液可以显着降低压裂液的伤害。其中，简单分析了复合体系的破胶及伤害机理。 用水基压裂液性能评价标准测定了复合体系的其它性能，联合上述性能，最终证实该复合体系能够满足低伤害压裂液施工的性能要求，从而成功开发出了能够初步应用于低伤害压裂液的疏水缔合水溶性聚合物／表面活性剂复合体系。
孙海波[6]2008年在《疏水缔合聚合物的研究》文中研究表明近年来,水溶性高分子在国民经济的各个方面得到了广泛的应用,而疏水缔合水溶性聚合物(HAWP)因其独特的性能成为近来高分子化学界研究的热点之一。本文主要研究了疏水缔合水溶性聚合物溶液微观结构与宏观流变性之间的关系以及聚合物与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)之间的相互作用。流变实验表明,这种新型的疏水缔合水溶性聚合物具有特殊的流变性。微观结构研究证明了疏水缔合水溶性聚合物在溶液中形成了疏水微区,且在临界缔合浓度(2%wt)以下主要分子内缔合为主,在临界缔合浓度以上以分子间缔合为主,宏观上表现为临界缔合浓度以上溶液表观粘度随聚合物浓度增大而急剧增大。通过荧光光谱和冷冻蚀刻电镜证明了所合成的疏水缔合水溶性聚合物在溶液中通过疏水基团形成了分子内和分子间的疏水缔合微区,进而形成叁维空间网络结构,正是这种网络结构赋予了HAWP溶液特殊的流变性。流变实验和微观结构分析表明,疏水缔合水溶性聚合物HAWP能与表面活性剂分子发生强烈相互作用,影响聚合物溶液的宏观流变性。
曹宝格[7]2006年在《驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性及粘弹性实验研究》文中研究指明与HPAM相比，缔合聚合物溶液具有更好的粘弹性。由于聚合物溶液的粘弹性可以提高驱油效率，因此，为了研究实际油藏条件下缔合聚合物溶液在多孔介质中的粘弹性及其与驱油效率之间的关系，本文主要通过实验手段研究了实际油藏条件下缔合聚合物溶液和HPAM溶液在流变仪和多孔介质中的流变性和粘弹性，并通过驱替实验研究了缔合聚合物溶液粘弹性对驱油效率的作用。通过本文研究可以为缔合聚合物溶液驱油方案设计和现场应用等提供理论和实验基础。 针对化学驱油技术领域对聚合物溶液粘弹性的不同认识，通过大量的文献调研分析认为分子链间的作用力是聚合物溶液粘弹性产生的根本原因。本文通过对缔合聚合物溶液粘弹性的研究，进一步证实这类溶液的粘弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的。缔合聚合物溶液的弹性常常表现于溶液中因缔合作用而产生的超分子聚集体之间的缔合及其自身的拉伸形变与恢复，分子链间缔合作用产生的溶液弹性明显大于分子链间范德华力引起的弹性。 在别人研究多孔介质中聚合物溶液流变性和粘弹性的基础上，从理论的角度提出了测定多孔介质中聚合物溶液流变性和粘弹性的方法；提出用阻力系数随渗流速度的变化来研究聚合物溶液在多孔介质中的流变性；采用粘性阻力系数和弹性阻力系数来表征聚合物溶液在多孔介质中的粘弹性。 缔合聚合物溶液在多孔介质中流变性和粘弹性的研究结果表明：缔合聚合物溶液的粘性阻力系数随剪切速率的增加而降低，在一定的剪切速率内，弹性阻力系数随剪切速率的增加而增大；多孔介质中，CAC是缔合聚合物溶液有无明显弹性的分界点，与流变仪的测定结果一致，且CAC以上缔合聚合物溶液在流变仪和多孔介质中表现出了相似的流变规律，说明在流变仪中缔合聚合物溶液粘弹性的测定结果可以相对指导多孔介质中缔合聚合物溶液粘弹性的变化；频率比较高时缔合聚合物溶液储能模量随频率的变化和弹性阻力系数随剪切速率的变化规律和趋势相同，从而可以用缔合聚合物溶液(在相对比较高频率下)的储能模量与频率之间的关系相对表征缔合聚合物溶液在多孔介质中的弹性及其随剪切速率的变化。 流变仪和多孔介质中聚合物溶液流变性和粘弹性的研究结果表明，缔合聚合物溶液与HPAM溶液粘弹性的差异主要表现在粘弹性产生的原因和条件不同： (1)HPAM溶液的粘弹性主要是由于分子链间的缠结作用引起的，溶液的弹性常常表现于分子链的拉伸形变与恢复。而缔合聚合物溶液的粘弹性除分子链间的缠结起作用外，更重要的是由分子链间的缔合作用引起的，溶液的弹性常常表现于溶液中因缔合作用而产生的超分子聚集体之间的缔合及其自身的拉伸形变与恢复。 (2)只有当分子链有效链长比较长和聚合物浓度比较高时HPAM溶液才表现出明显的弹性。而缔合聚合物溶液在较低的浓度(大于CAC)下就表现出了明显的弹性，
周竞达[8]2014年在《疏水缔合聚合物与阴、非离子表面活性剂及阴/非离子复合表面活性剂相互作用研究》文中进行了进一步梳理疏水缔合聚合物因其分子链上带有少量疏水基团,在水溶液中表现出良好的耐温抗盐性和抗剪切性能,在油田叁次采油中有着广阔的应用前景。其与表面活性剂相互作用的研究也成为近年来国内外研究的热点,因此弄清疏水缔合聚合物与表面活性剂相互作用的宏观规律与溶液内部微观结构间的关系,对指导疏水缔合聚合物/表面活性剂复合驱油体系的应用具有重要实际意义。本文通过稳态应力扫描、蠕变-回复测试等流变手段系统地研究了不同疏水基含量的疏水缔合聚合物(DP-1、DP-2、DP-3)与阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠,SDBS)、非离子表面活性剂(月桂酸二乙醇酰胺,CDEA-12)、阴/非复合表面活性的相互作用体系的宏观粘度表现及微观结构变化规律,并定量分析引起体系宏观粘度变化的内在因素—分子间缔合结构密度和缔合结构强度的变化规律。实验结果表明：1)浓度大,疏水基含量高的聚合物溶液与SDBS有更强的相互作用。聚合物聚合物与SDBS作用的增粘极值(η0max)随着溶液中疏水基浓度(CH)的增加呈线性递增。在宏观上聚表二元体系零剪切粘度(η0)随SDBS增加呈先增后降的趋势；在微观上溶液体系缔合结构数量(Go)与缔合结构强度(TR)也都随着SDBS浓度增加先增加后减少,而TR在减小过程中降低幅度大于Go的降低幅度,在粘度降低过程中体系粘度主要受缔合结构强度影响。2)DP系列聚合物与CDEA-12的相互作用随疏水基含量增加逐渐增强。聚合物浓度也对体系粘度变化规律有较大影响：低浓度(2000 mg/L)时,随着CDEA-12浓度增加η0先增大后趋于稳定。在微观上Go缓慢增加、TR大幅增大后趋于稳定。体系零剪切粘度的变化主要受到缔合结构强度的控制。高浓度(4000 mg/L)时,随着CDEA-12浓度增加η0呈先增大后降低趋势。TR随CDEA-12浓度增加迅速增加并达到稳定,G0先增加后减少,体系η0主要受到体系分子间缔合结构密度的影响。高浓度时达到η0max所需CDEA-12的量低于低浓度体系。3)复合表面活性剂组成对聚表作用有显着影响：SDBS浓度处于聚合物/SDBS体系粘度上升阶段时,体系.η0随CDEA-12浓度的增加持续增大,此时G0与TR也随之升高说明分子间缔合结构数量增加和缔合结构强度增大使零剪切粘度增加。SDBS浓度为聚合物/SDBS体系Cs max时,少量的CDEA-12就能破坏缔合结构,缔合结构数量与结构强度迅速降低,η0降至最低。持续增加CDEA-12浓度,体系中CDEA-12逐渐占主导地位,体系缔合结构数量与强度逐渐增大,η0随之增大。SDBS含量处于聚/SDBS体系降粘阶段时,随着CDEA-12浓度的增加体系η0呈先减小再增加的趋势。此时分子间缔合结构数量与结构强度的变化趋势与η0相一致。CDEA-12浓度一定时,η0随SDBS浓度的增加呈先增后降趋势,SDBS的加入使得体系中缔合结构数量和结构强度均呈先增后降趋势。聚合物/复合表面活性剂体系粘度变化幅度小于聚合物/SDBS体系。本文从宏观粘度变化规律和微观缔合结构影响两方面研究了疏水缔合聚合物与单一表面活性剂以及复合表面活性剂相互作用的规律。对二元复合驱中疏水缔合聚合物与表面活性剂的选择,多种表面活性剂的复配提供一定的理论指导及参考依据。
徐晓慧[9]2006年在《疏水改性聚丙烯酰胺的分子形态及流变学研究》文中研究说明随着经济的迅猛发展，国民经济各个领域对水溶性高分子材料的需求越来越大。而疏水改性聚合物也因其独特的流变性能而成为近年来国内外研究的热点。疏水改性聚合物能与表面活性剂分子在溶液中发生强烈的相互作用形成缔合复合物，在强化采油、洗涤、涂料、生物工程等领域都有着巨大的应用潜力。本文主要通过对疏水改性聚丙烯酰胺溶液流变性的研究，考察了盐、碱、表面活性剂及温度等因素对其溶液粘度的影响，并结合显微镜、扫描电镜和冷冻蚀刻透射电镜对溶液微观结构的研究，从微观结构与流变性间的关系对其进行了分析与讨论，得出以下结论：1．证实了疏水改性聚丙烯酰胺溶液中确实存在空间网络结构，这种网络主要是以一个或多个聚合物链以链内或链间缔合而成的簇为结点形成的；2．证实了疏水改性聚丙烯酰胺溶液的宏观流变性与微观结构之间存在必然的联系；3．盐的加入，改变了疏水改性聚丙烯酰胺溶液的极性以及聚合物链的静电斥力，从而引起疏水微区数量和微环境极性的变化，表现出复杂的流变行为；4．利用真空冷冻升华的制样方法，结合疏水改性聚丙烯酰胺宏观流变性结合，通过显微镜、扫描电镜、冷冻蚀刻透射电镜观察含有表面活性剂、盐、碱时的聚合物的微观结构，找出溶液中空间网络结构的变化规律；5．NaCl、NaOH通过电荷作用，改变表面活性剂的CMC，使疏水改性聚丙烯酰胺／SDBS复合溶液流变性相应地发生变化，调节各组分的比例，可以有效地控制溶液的表观粘度。总而言之，本文通过实验证实了疏水改性聚合物溶液中存在空间网络结构，这种结构赋予溶液特殊流变性及与表面活性剂、盐和碱作用的特殊规律。
焦文超[10]2016年在《一种压裂液用疏水缔合稠化剂的制备及性能评价》文中研究说明随着油气田勘探开发的不断发展,水力压裂作为一项重要的储层改造技术,在油气增产方面发挥着越来越重要的作用。稠化剂作为压裂体系中的主体添加剂,其性能的优劣直接关乎着压裂施工效果的好坏。本文以研制具有耐温抗剪切、粘弹性好、无残渣、低伤害等优势的压裂液稠化剂为出发点,设计并制备了一种性能优良的压裂液稠化剂PAAD-16。以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,通过酯交换反应制得了中间体二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA),将该中间体与溴代十六烷反应,得到了一种疏水单体二甲基十六烷基(2-甲基丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DHAB),并对中间体和疏水单体进行了IR和1HNMR表征；然后以得到的DHAB、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用水溶液聚合法制备出了一种疏水缔合聚合物PAAD-16,并通过单因素实验确定了其最优合成条件：引发剂加量为0.15%(以单体总质量计算),体系pH=7,单体总浓度为25.0%(质量分数),单体摩尔比n(AM):n(AMPS): n(DHAB)=89.8:10.0:0.2,反应温度为70.0℃,反应时间为6.0h。对聚合反应产物进行了IR表征,验证了合成产物与目标产物的一致性；通过粘浓曲线和荧光光谱法了探究出PAAD-16的缔合浓度(CAC)为0.32%(质量分数1,同时其具有良好的耐温抗盐性,并通过与表面活性剂进行复配,确定了PAAD-16/SDBS复合体系压裂液的最佳配方为：0.5%PAAD-16+0.03%SDBS+2%KCl;对PAAD-16/SDBS复合体系压裂液进行了相关的性能测试,结果表明：PAAD-16/SDBS复合体系压裂液最高使用温度可达120℃,具有良好的抗温性；通过持续高速剪切和交替剪切实验可知,该压裂体系具有良好的剪切稀释性和剪切恢复性；通过流变测试可知,在0.01～10Hz范围内,G'始终高于G",流型指数n值在0.1989～0.2295之间,稠度系数K值在16.39～24.62之间,说明该压裂液属于假塑性流体,且具有良好的粘弹性；通过沉降实验可知该压裂液体系能够满足携砂的要求；同时,该压裂液破胶后无残渣,且破胶液的表观黏度<5mPa.s,表面张力<27mN/m,界面张力<1mN/m,返排容易,对储层伤害小。
参考文献：
[1]. 疏水缔合水溶性聚合物溶液微观结构与宏观流变性及表面活性剂的影响[D]. 李林辉. 西南石油学院. 2003
[2]. 疏水缔合水溶性聚合物溶液微观结构研究及表面活性剂对其流变性的影响[D]. 徐鹏. 西南石油学院. 2001
[3]. 四元两性疏水聚合物的制备与流变学研究[D]. 彭飞. 华东理工大学. 2014
[4]. 疏水缔合水溶性聚合物与表面活性剂相互作用的研究[D]. 戴珍珍. 西南石油大学. 2011
[5]. 低伤害压裂液用疏水缔合水溶性聚合物/表面活性剂复合体系的研究[D]. 徐春梅. 西南石油学院. 2004
[6]. 疏水缔合聚合物的研究[D]. 孙海波. 大庆石油学院. 2008
[7]. 驱油用疏水缔合聚合物溶液的流变性及粘弹性实验研究[D]. 曹宝格. 西南石油大学. 2006
[8]. 疏水缔合聚合物与阴、非离子表面活性剂及阴/非离子复合表面活性剂相互作用研究[D]. 周竞达. 西南石油大学. 2014
[9]. 疏水改性聚丙烯酰胺的分子形态及流变学研究[D]. 徐晓慧. 哈尔滨工程大学. 2006
[10]. 一种压裂液用疏水缔合稠化剂的制备及性能评价[D]. 焦文超. 西南石油大学. 2016