鉆井液用聚丙烯酰胺性能研究畢業(yè)論文-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 計(jì)算特性粘數(shù)： )5(][??ocH?當(dāng)聚合物的化學(xué)組成、溶劑、溫度確定后， 值只和聚合物的分子量有關(guān)，用???lnη r/crH實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論第 25 頁(yè)（共 35 頁(yè)）下式表達(dá)這一關(guān)系： ??)6(????KM?式中 K 和 a 為常數(shù)，其值和聚合物、溶劑、溫度有關(guān)，和分子量的范圍也有一定的關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)取 K=102ml/g，a=。 ZNS 型泥漿失水儀ZNS 型泥漿失水儀測(cè)定的是靜態(tài)下的泥漿失水。 （2）使用方法1　選擇合適量程的轉(zhuǎn)子安裝在粘度計(jì)的接頭上；2　打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，使粘度計(jì)自動(dòng)校零；3　輸入轉(zhuǎn)子型號(hào)，設(shè)定轉(zhuǎn)速，選擇粘度單位，然后關(guān)閉轉(zhuǎn)速按鈕使轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)；4　將轉(zhuǎn)子浸入待測(cè)溶液中，直至沒(méi)過(guò)轉(zhuǎn)子上的刻度線(xiàn)；5　打開(kāi)轉(zhuǎn)速按鈕，開(kāi)始測(cè)定粘度，示數(shù)穩(wěn)定后讀取最大值；6　測(cè)量完畢，關(guān)閉轉(zhuǎn)速按鈕，關(guān)閉電源，將轉(zhuǎn)子清洗干凈放回原處。先把洗耳球取下，而后放開(kāi) B 管，空氣進(jìn)入圓球，使毛細(xì)管內(nèi)溶劑和 A 管下端的球分開(kāi)，這時(shí)水平地注視液面的下降，用秒表記錄液面流經(jīng)a 和 b 線(xiàn)的時(shí)間，此即為 to，重復(fù)三次，誤差不超過(guò) 秒。（2）試樣溶液的配置粉狀聚丙烯酰胺：稱(chēng)取 均勻的粉狀試樣，準(zhǔn)確至 。鉆井液用聚丙烯酰胺性能研究第 18 頁(yè)（共 35 頁(yè)）2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器 試劑和主要試劑來(lái)源 表 1 實(shí)驗(yàn)樣品及試劑名稱(chēng) 規(guī)格 生產(chǎn)廠家KYPAM1 工業(yè)級(jí) 北京恒聚HPAM 工業(yè)級(jí) 山東東營(yíng)MICROG 工業(yè)級(jí) 實(shí)驗(yàn)室自制氯化鈉固體 分析純 天津市大茂化學(xué)試劑廠碳酸鈉固體 分析純 連云港市大晶化工有限公司氫氧化鈉固體 分析純 天津市大茂化學(xué)試劑廠氯化鉀固體 分析純 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司RS1 粉末、lube 乳液、紅坂土及海水、蒸餾水等 主要儀器 本實(shí)驗(yàn)所涉及的主要實(shí)驗(yàn)儀器列于表 2；此外，還有烏氏粘度計(jì)（）、高攪杯、老化罐、高純氮?dú)馄俊⑸靶韭┒贰⑷萘科俊㈠F形瓶、移液管、量筒、量杯、玻璃棒、溫度計(jì)、滴定管、秒表、濾紙、洗耳球和玻璃棒若干等。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在各種礦化度條件下， KYPAM 抗鹽聚合物的粘度均大于普通超高分子量 PAM，且礦化度越高，其粘度超幅越大 。另見(jiàn)報(bào)道，Y. M. WU 等 合成的 NVP /IA /AM ]23[ ]24[/AMPS 四元共聚物，經(jīng)檢測(cè)，表明其具有很好的耐溫、抗鹽性能。再如， AM /NVP /2—甲基丙烯酰氧雙甲胺（DMDA）元共聚物，25 ℃時(shí)，隨著剪切速率的提高，其粘度減少；但無(wú)剪切時(shí)，其粘度恢復(fù)，甚至比原來(lái)的值要高 。在水溶液中，此類(lèi)聚合物的疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。N —乙烯基—2—吡咯烷酮（NVP）可抑制酰胺基的水解，當(dāng) NVP用量適當(dāng)時(shí)，可明顯抑制聚合物分子中酰胺基的水解。目前，提高聚合物的耐溫抗鹽性能，主要是以丙烯酰胺或丙烯酸類(lèi)聚合物為基礎(chǔ)，通過(guò)聚合物改性或共聚引入其他具有特殊功能的結(jié)構(gòu)單元，包括提高聚合物分子主鏈的熱穩(wěn)定性，引人龐大側(cè)基或剛性側(cè)基，引入具有特殊功能的結(jié)構(gòu)單元，利用高分子鏈間相互作用，在高分子鏈上引入親油基團(tuán)和親水基團(tuán)，與天然高分子接枝共聚，引入具有優(yōu)良表面活性的功能基團(tuán)。 丙烯酰胺共聚物油田現(xiàn)有的丙烯酰胺類(lèi)聚合物在保持高效增粘性的問(wèn)題上已經(jīng)得到了一定程度的解決，但溶液粘度抗溫抗鹽性和剪切稀釋性未能很好滿(mǎn)足。國(guó)內(nèi)在聚丙烯酰胺增粘劑、絮凝劑、防塌劑和降失水劑等方面取得了很大進(jìn)展和突破，常志英等選用氧化/還原引發(fā)體系進(jìn)行了 AMPS/AM的低溫共聚反應(yīng)，得到高分子量和高線(xiàn)性規(guī)整性的AMPS/AM共聚物產(chǎn)品，該共聚物有突出的增粘作用和對(duì)高溫高鹽作用的穩(wěn)定性。由于生產(chǎn)方法的不同，其最終的產(chǎn)品形式有膠狀（水溶膠）、粉狀及乳液。主要由單體、引發(fā)劑、有機(jī)溶劑和懸浮劑四部分組成。趙懷珍，吳肇亮，鄭曉宇等采用電導(dǎo)法和相體積法相結(jié)合，并借助相圖、粘度、光學(xué)顯微鏡等手段，研究了 Span80Tween60/白油/ 丙烯酰鉆井液用聚丙烯酰胺性能研究第 10 頁(yè)（共 35 頁(yè)）胺/丙烯酸鈉/H O 體系形成反相微乳液的過(guò)程，以及表面活性劑 Span80 與 Tween602質(zhì)量比、溫度、乙酸鈉對(duì)體系形成反相微乳液區(qū)的影響。趙明 等人利用反相乳液聚合法，以液體石蠟為連續(xù)相、丙烯酰胺和丙烯酸水]9[溶液為分散相、N，Nˊ亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑、過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，制備了丙烯酰胺(AM)一丙烯酸銨(AA)共聚物。與水溶液聚合不同之處是水溶性反應(yīng)物分散在有機(jī)載體內(nèi)。此方法由于操作簡(jiǎn)單容易，聚合物產(chǎn)率高，易獲得高分子量聚合物，以及對(duì)環(huán)境污染少，一直是聚丙烯酰胺生產(chǎn)的主要方法。有機(jī)陽(yáng)離子聚合物還用作堵水的延緩交聯(lián)體系、酸化壓裂添加劑、強(qiáng)化采油驅(qū)油劑、原油破乳劑、油田污水采油污水處理中的絮凝劑等等。現(xiàn)階段使用的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，主要由丙烯酰胺（AM）和陽(yáng)離子單體（二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酸二甲胺乙酯氯甲烷鹽或丙烯酸二甲胺乙酯氯甲烷鹽）共聚而成。典型分子式為陰離子型聚丙烯酰胺是我國(guó)使用量最大的聚丙烯酰胺，廣泛用于水處理，采礦，造紙，紡織，印染等行業(yè)。這些聚合物可以是均聚物，也可以是共聚物。（2）HPAM 溶液在鹽存在條件下粘度衰減明顯；當(dāng)水解度＞40％時(shí)，聚丙烯酰胺分子與鈣、鎂等多價(jià)離子結(jié)合，發(fā)生絮凝沉淀。這一點(diǎn)尤其在海洋鉆井或其他苛刻條件下更為重要。增粘劑均為水溶性高分子化合物，在鉆井液中可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能顯著提高鉆井液的粘度。s 以上； MICROG 的抗鹽性能很差，在 %NaCl 下粘度就降為 0。因此研究鉆井液用聚丙烯酰胺（PAM）的性能及其性能評(píng)價(jià)具有重大意義。 第 7 周按設(shè)計(jì)路線(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)聚丙烯酰胺的粘度，計(jì)算其粘均分子量。六、必須具備的工作條件及解決辦法 主要試劑：KYPAMHPAM 、MICROG、氯化鈉固體、紅坂土、碳酸鈉固體、氫氧化鈉固體、RS1 粉末、氯化鉀固體、lube 乳液、海水、蒸餾水及熱水。聚合物的分子量越大，其粘度越大，增粘效果也就越好。 （5）羅興樹(shù)等研究了聚丙烯酰胺分子量及濃度、交聯(lián)劑類(lèi)型和濃度對(duì)聚合物凝膠性能的影響，得出聚丙烯酰胺交聯(lián)凝膠成膠最佳配比關(guān)系為：％、鉻交聯(lián)劑加量為120 mg／L、交聯(lián)溫度為60℃，能夠起到良好封堵漏層的作用。當(dāng)溫度高于160 ℃時(shí)，相較于其他鹵水，聚合物在2% NaCl + 1% NaHCO3溶液中的穩(wěn)定性最好。在反相乳液體系中合成的聚合物膠乳具有很多的優(yōu)點(diǎn)，如高的相對(duì)分子質(zhì)量，膠乳的溶解速度快，相對(duì)分子質(zhì)量高且分布窄，殘余單體少，聚合反應(yīng)中粘度小，易散熱也易控制，適宜大規(guī)模生產(chǎn)。鉆井液用聚丙烯酰胺性能研究畢業(yè)論文目錄長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū) ........................................................................................I畢 業(yè) 論 文 ( 設(shè) 計(jì) ) 開(kāi) 題 報(bào) 告 .............................................................................II長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn) ..................................................................III長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) ..........................................................................IV長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 ...............................................................V[摘 要] ....................................................................................................................................1前言 ........................................................................................................................................31 概述 ....................................................................................................................................5 聚丙烯酰胺分類(lèi) ......................................................................................................5 聚丙烯酰胺合成方法 ..............................................................................................8 聚丙烯酰胺的應(yīng)用和存在的問(wèn)題 ........................................................................10 耐溫耐鹽聚丙烯酰胺的研究方向 ........................................................................12 本文主要研究?jī)?nèi)容及目的 ....................................................................................162 實(shí)驗(yàn)部分 ..........................................................................................................................17 實(shí)驗(yàn)試劑及主要儀器 ............................................................................................17 聚丙烯酰胺特性粘度的測(cè)定 ................................................................................17 聚丙烯酰胺耐鹽性的測(cè)定 ....................................................................................19 聚丙烯酰胺在鉆井液中性能的測(cè)定 ....................................................................203 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 ..............................................................................................................22 聚丙烯酰胺分子量 ................................................................................................22 聚丙烯酰胺的耐鹽性 ............................................................................................26 聚丙烯酰胺對(duì)鉆井液性能的影響 ........................................................................28開(kāi)題報(bào)告Ⅰ4 結(jié)論 ..................................................................................................................................30 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ................................................................................................................30 個(gè)人建議 ................................................................................................................30參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................31致謝 .....................