论文部分内容阅读
石油作为必不可少的能源和重要的化工原料,是一种有限且短时间内无法再生的资源,其探明储量正在不断地减少。为保证石油工业长期稳定供应,必须研究和开发高效的采油技术。目前,国内使用的普通聚丙烯酰胺由于抗温、抗盐及抗剪切性能较差,其应用有很大的局限性。为了提高采油助剂的耐温、耐盐和耐剪切性能,本文在国内外对疏水缔合耐温耐盐聚合物的研究现状的基础上,提出了一种由水溶性单体丙烯酰胺、疏水单体和强极性单体构成的新疏水缔合聚合物。本文合成了一种疏水单体1-(4-十二烷氧基-苯基)-丙烯酮(DPP)和一种极性功能单体AMC12S,利用疏水单体和极性功能单体与AM在不需表面活性剂的情况下,采用复合引发体系进行了三元共聚合,合成了疏水缔合聚合物PADP。用稀释外推法测定了聚合物特性粘数,用红外光谱和核磁氢谱对聚合物结构进行表征。优化了单体总浓度、引发剂种类及用量、引发温度、pH值、疏水单体含量及防交联剂等聚合反应条件对聚合物特性粘数的影响。最终确定了最佳合成条件：单体总浓度25%, AM:AMC12S:DPP的摩尔比为99.79%：0.15%：0.06%,引发剂AIDB和(NH4)2S208的浓度分别为0.02%和0.03%,引发温度45℃,pH值为6.5,添加剂尿素加量为5%。最后测定了聚合物的固含量和聚合物产率,其固含量和产率分别为94.54%和89.03%。考察了疏水缔合聚合物溶解性能、聚合物溶液粘浓关系和粘时关系,得到聚合物溶解时间为120min,溶解性较好；其溶液粘度长时间稳定性较好,通过聚合物溶液粘浓关系得出一个较低的临界缔合浓度(CAC)为900mg/L。研究了温度、盐浓度、剪切速率对聚合物溶液表观粘度的影响。与普通聚丙烯酰胺(HPAM)相比,疏水缔合聚合物PADP具有更好的抗温、抗盐和抗剪切性能；高温高盐时,PADP溶液有更高的粘度保留率；PADP:表现出很好的抗剪切性能,PADP溶液粘度有很好剪切可逆性。用荧光光谱证明了PADP溶液中存在缔合作用,而HPAM溶液中无缔合作用。用UV光谱表明了PADP溶液中的缔合作用随其溶液浓度增大而增大。