强度吸水树脂的合成及性能评价.pdfVIP

第29卷第5期 精细石油化工 2012年9月 SPECIALITYPETROCHEMICALS 高强度吸水树脂的合成及性能评价 关海萍，杨旭，汤明娟，陶震，万用波 (西南石油大学化学化工学院，四川成都610500) 摘要：吸水树脂作为调剖剂，在地层中吸水膨胀，封堵大孔道，起到调整吸水剖面，提高采油效率的目的。采用 水溶液聚合法，以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体，聚乙二醇双丙烯酰胺为交联剂合成高强度吸水 树脂。讨论了交联剂的用量、单体浓度为、单体比例、引发剂用量和聚合反应温度对吸水树脂性能的影响。吸 水树脂吸盐水后强度最高的反应条件为：聚乙二醇(PEG)的相对分子质量为400，交联剂用量为4％，单体浓 最优化条件下吸盐水率可达86g／g。 关键词：吸水树脂丙烯酰胺丙烯酸调剖剂 中图分类号：0626．32文献标识码：A 吸水树脂作为功能性材料被用于石油调剖技 值。恒温水浴条件下反应一定时间，得到亮黄色 术中，其机理是树脂在高含水层孑L道表面产生吸 的液体。 附与在孔道中捕集和堵塞作用。在水的浸泡下， 1．2．2高吸水树脂的制备 树脂吸水膨胀，封堵大孔道，迫使水流转向，波及 向烧杯中加入一定量的AA，用NaOH水溶 中低渗透区，起到调整吸水剖面，提高采油效率的 液调节适当的中和度，依次加入AM、适量的复合 目的。在树脂的合成中常用的交联剂为N，N一亚 交联剂，用去离子水调节至合适的单体浓度，再加 甲基双丙烯酰胺，但树脂吸水后树脂强度较差，比 人引发剂，将烧杯至于恒温水浴锅中反应。将合 较碎u。4J。 成的吸水树脂剪碎，烘干。 笔者以聚乙二醇(PEG)与丙烯酰胺(AM)反1．2．3吸盐水率的测定 应的产物作为交联剂(该交联剂的链段比常规交 称取一定量的树脂加人装有1％NaCl溶液 的烧杯中，静置72 联剂N，N一亚甲基双丙烯酰胺的链段长，吸水能 h至吸水饱和，用医用纱布将 力高)，采用中低温复合引发体系，低温引发剂先 吸水后的树脂过滤至无水滴下。称出吸水后树脂 发生反应，随着反应温度的升高，中温引发剂发生 的质量，按下式计算吸盐水率： 作用产生二次引发，提高吸水树脂的相对分子质 Q一(M2一M1)／M1 (1) 量，树脂强度得到提高。采用水溶液聚合法口]， 式中：Q为吸盐水率，g／g；M，为吸盐水前树脂的 质量，g；Mz为吸盐水后树脂的质量，g。 氧化还原引发体系[6]，以丙烯酸(AA)和AM为 聚合单体合成高吸水树脂，并对吸水树脂的聚合 1．2．4树脂强度的评价 体系进行研究。 采用感官评价法。 1 实验部分 2结果与讨论 1．1 原 料 2．1 PEG相对分子质量对高吸水树脂性能的影 响 丙烯酰胺，CR，成都科龙公司；PEG、浓HCl、 丙烯酸、氢氧化钠，AR，成都科龙公司。 实验考察PEG的相对分子质量对吸盐水率 1．2实验步骤 的变化的影响，结果见图1。由图1可见：随着 1．2．1交联剂聚乙二醇双丙烯酰胺的制备 收稿日期：2012一04一05；修改稿收到日期：2012—08—10。 在装有冷凝管和搅拌器的三口烧瓶中加入去