聚合物驱油体系的稳定性与改善研究

1、聚合物驱油体系的稳定性与改善研究 聚合物驱油体系的稳定性与改善研究 研究背景研究背景 1 阳离子表面活性剂的合成阳离子表面活性剂的合成 2 SNF的改善研究的改善研究 3 AP-P4的改善研究的改善研究 4 绪 论 粘度、老化稳定性、粘弹性粘度、老化稳定性、粘弹性 部分水解聚丙烯酰胺部分水解聚丙烯酰胺HPAM的增粘性的增粘性 疏水缔合聚合物疏水缔合聚合物HAP的增粘性的增粘性 阳离子表面活性剂与阳离子表面活性剂与HPAM的相互作用的相互作用 阳离子表面活性剂与阳离子表面活性剂与HAP的相互作用的相互作用 阳离子表面活性剂与HPAM的相互作用 HPAM溶于水后离解成带羧酸根负电荷的大 分子，分子

2、之间静电排斥作用以及同一分 子上不同链节之间的阴离子排斥力导致分 子在溶液中伸展并能使分子之间相互缠绕， 从而提高溶液粘度 HPAM在水溶液中发生电离，产生大量的羧 酸根，随着阳离子表面活性剂的加入，羧 酸根与表面活性剂中的氮原子靠静电作用 形成复合物，对溶液的表观粘度产生影响 阳离子表面活性剂与HAP的相互作用 无表面活性剂时，链内缔合的数量大于链间缔合 加入的表面活性剂吸附于HAP的疏水微区中，与HAP的疏水 侧链一起形成混合胶束，粘度有一定上升 新加入的表面活性剂与部分HAP的疏水侧链形成新的聚集 体 ,更多的链内缔合向链间缔合转变，粘度迅速上升 更多表面活性剂的加入，空间网络结构开始被

3、拆散，体系 粘度迅速下降 阳离子表面活性剂的合成原理 简称简称DQA 简称简称P- DQA 丁酮 微沸 CH2Cl2 BF3Et2,室温 结构表征 3673.36 3407.18 2924.64 2854.52 2729.24 2672.81 2057.91 1794.84 1713.39 1625.00 1463.62 1376.75 1306.78 1261.33 1175.65 1132.39 1054.04 913.36 842.72 725.74 582.69 500100015002000250030003500 Wavenumber cm-1 20406080100 Transm

4、ittance % Page 1 of 1 DQA的红外光谱 DQA的核磁谱图 结构表征 3533.79 3327.02 2925.38 2855.41 1796.38 1720.74 1662.05 1464.47 1377.46 1284.64 1245.82 1222.65 1059.68 894.72 726.73 663.83 522.17 500100015002000250030003500 2030405060708090100 Wavenumber cm-1 Transmittance % Page 1 of 1 P-DQA的红外光谱图P-DQA的核磁谱图 表面性质 DQA的

5、表面张力曲线 P-DQA的表面张力曲线 聚合后降低表面张力的能力有所下降 阳离子表面活性剂对SNF体系 的改善研究 剪切保留率%0mg/L25mg/L50mg/L100mg/L150mg/L 200mg/L DQA81.6388.4089.2886.6982.6584.52 P-DQA81.6379.4079.9081.4479.8779.19 阳离子表面活性剂对SNF体系 的改善研究 加入DQA的SNF溶液粘度变化 加入P-DQA的SNF溶液粘度变化 比较二个体系可知，浓度为50mg/L的DQA对SNF溶 液增粘效果最好，老化25天后保留率达到110%，说明此 时DQA与SNF的配伍性最好

6、阳离子表面活性剂对SNF体系 的改善研究 加入DQA且老化10d的SNF红外谱图 加入P-DQA且老化10d的SNF红外谱图 注：从上至下表面活性剂浓度依次为0、25、50mg/L 1679cm-1处的羰基-CO的吸收峰向低波数位置移动 阳离子表面活性剂对AP-P4体系 的改善研究 剪切保留率%0mg/L25mg/L50mg/L100mg/L150mg/L200mg/L DQA55.6844.7534.3233.3027.0651.95 P-DQA55.6874.4657.7951.4878.2574.66 阳离子表面活性剂对AP-P4体系 的改善研究 加入DQA的AP-P4粘度的变化 加入P

7、-DQA的AP-P4粘度的变化 比较二个体系可知，浓度为25mg/L的DQA对于AP-P4 溶液的增粘效果最好，老化25天后保留率达到140%，说明 此时DQA与AP-P4的配伍性最好 阳离子表面活性剂对AP-P4体系 的改善研究 加入DQA且老化10d后的AP-P4红外谱图 加入P-DQA且老化10d后的AP-P4红外谱图 注：从上至下表面活性剂浓度依次为0、25、50mg/L 3189cm-1处的侧链-NH2的吸收峰向高波数位置移动 1683cm-1处的羰基-CO的吸收峰向低波数位置移动 小 结 1 制备出了阳离制备出了阳离 子表面活性剂子表面活性剂 DQA和和P-DQA 具有良好的表具有良好的表 面活性面活性 2 50mg/L50mg/L的的DQADQA 对于对于SNF溶液溶液 增粘效果好，增