压裂用疏水缔合型聚丙烯酰胺稠化剂的制备与表征.pdfVIP

2010年 11月 西安石油大学学报(自然科学版) NOV．2010 第25卷第6期 JournalofXiallShiyouUniversity(NaturalScienceEdition) Vo1．25No．6 文章编号：1673-064X(2010)06-0066-03 压裂用疏水缔合型聚丙烯酰胺稠化剂的制备与表征 段冬海，李培枝 (陕西科技大学 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室，陕西 西安 710021) 摘要：采用反相乳液法、氧化还原引发体系，合成了压裂用两性聚丙烯酰胺稠化剂．应用FT—IR初 步表征 了产品的结构．研究发现，3-引发剂质量分数为0．8％(对单体)，乳化剂质量分数为10％(对 油相)，m(油)：m(水)为1．4：1．0，聚合反应温度为40℃，单体n(AM)：n(DMC)：n(AA)为1．0： 0．6：0．3，制得的两性聚丙烯酰胺相对分子质量可达528万． 关键词：反相乳液；两性聚丙烯酰胺；压裂液 中图分类号 ：TE39 文献标识码 ：A 目前，对合成压裂用稠化剂的研究主要集中于 1．3 合成工艺 增稠性能和抗盐性上 1-2]．国内外大量研究都集中 称取一定量Span一80、煤油和丙烯酸十八酯， 于通过引人疏水单体提高耐盐性 j，而两性聚合物 加入至250mL三 口烧瓶，置于4O℃水浴中，搅拌使 大分子本身因具有独特的反聚电解质性能，是疏水 之溶解均匀．按配 比称取丙烯酸、氨水、丙烯酰胺、 缔合型压裂液无法 比拟的，而 目前通过双电性制备 DMC、甲叉(N，N，_亚甲基双丙烯酰胺)、水，用玻璃 高抗盐性能压裂液的相关研究较少．为此，本文拟合 棒搅拌使水相充分溶解后，缓慢加入盛有油相的三 成一种新型的压裂用稠化剂——疏水缔合型两性聚 口烧瓶中．密封，高速搅拌预乳 1h．预乳化结束后， 丙烯酰胺乳液，并研究用该两性聚丙烯酰胺配制的 降低搅拌速度．向体系中通人N 0．5h，驱除体系中 新型压裂液体系黏弹性、抗温稳定性、抗盐性 以及 的氧气．加入亚硫酸氢钠溶液，然后滴加过硫酸钾溶 pH值使用范 围．重点考察该聚合物的最佳合成 液，引发聚合，6h后反应结束．最后加入一定的相 条件． 转移剂OP一10搅拌均匀． 1．4 测试方法 1 实验部分 1．4．1聚合物相对分子质量 的测定 按 GB12005．1— 1．1 主要试剂 89，在(30±0．5)℃恒温水浴中，配制0．05g／100mL 甲基丙烯酰氧乙基三 甲基氯化铵 (DMC)，AR； 的聚合物水溶液，其 中以1mol／L的NaNO 水溶液 丙烯酸 (AA)，AR；氨水，AR；丙烯酰胺 (AM)，AR； 为溶剂，用一点法测定产物的特性黏数 [r／]，再按 丙烯酸十八酯，AR；甲叉 (N，N 一亚甲基双丙烯酰 GB12005．10—92的公式计算黏均相对分子质量 胺)，AR；煤油 (市售)；司班 80，CP；过硫酸钾，AR； M =802[叼]1．25． ， 亚硫酸氢钠 ，AR；乳化剂 OP一10，CP． 1．4．2 合成聚合物单体转化率的测定 将过量的 1．2 主要仪器 溴酸钾 一溴化钾溶液加入试样溶液中，在酸性条件 傅立叶红外光谱仪，EQUINX55型，德国布鲁克 下，溴酸钾和溴化钾反应生成溴，溴与试样中丙烯酰 公司． 胺类单体的双键进行亲电加成反应．反应完成后，加