酸液稠化剂开题报告
阳离子均聚物酸液稠化剂的开发与应用
同链节 间 的 阳离 子 电 荷互 相 排 斥 , 因而 能 在 酸 液
用的增产技术。 所谓酸化 , 是指用酸液清除生产井 、 注入井的 井底和近井地层 中污染物或溶蚀胶结结构 , 恢复 或提高地层渗透率 , 扩大油气通道 , 以此增加石油 产量 。酸化效果的好坏 , 特别是高温 、 低渗透深井 的酸化效果 , 在很大程度上取决于酸液体系、 使用 的化学药剂及酸化工艺。在进行碳酸盐地层 酸化 作业时 , 由于酸液与碳酸盐地层反应速度很快 , 严 重地影响 了活性酸的穿透距离。通过添加酸液稠
减和国际油价 的不断攀升 , 发现石油新储量和老 油 田挖潜已成为石油增产的主要手段 。在石油新
化剂必须具有耐酸 、 抗温 、 增粘效果好、 溶解快等 特点 。正是这些要求 限制了很多聚合物都无法应 用于酸化作业中。目前国内外可用于酸化领域的 聚合物种类 十分稀少 , 主要有聚丙烯 酰胺类增稠 剂和交联的聚丙烯酰胺增 稠剂, 但聚丙烯酰胺类 聚合物存在 的共同问题是不 耐酸和不抗温 , 而且 加量较大。因此 , 为适应 我国石 油工业的酸化增 产的需要 , 恒业精细化学品公 司( 恒业精化 ) 开发 了系列水溶性聚合物稠化 剂 G D一12 6和 G 1— D
一
储量 的发现过程中, 低渗透油藏储量 的发现越来 越多。据统计 , 在我国已动用的石油储量中, 低渗
透油藏储量约 占 l %; 1 在探 明未动用 的石油储量 中, 低渗透油藏储量 占 5 %以上。在这样的地质 0
条件 和开发 状 况 下 , 想 实 现油 田 的稳产 、 产 , 要 增
有用户在 比较不 同厂家的产 品时发现, 部分
厂家提供的产 品不仅溶解速度偏慢 , 而且在高温 基本 体系。 老化后 , 溶液中出现 白色的不溶物 , 呈小 白点状态 2 2 1 GD一12—6与酸 液及 其 他 添加 剂 的 配 .. 1 分散于溶液 中。这种 白色不溶物不仅延缓稠化剂 伍 性
高浓度泥浆法处理污酸水在锌冶炼烟气制酸系统中的应用的开题报告
高浓度泥浆法处理污酸水在锌冶炼烟气制酸系统中的应用的开题报告一、研究背景及意义随着工业化进程的推进,污酸水污染问题愈发突出,尤其在锌冶炼工业中,废水中含有高浓度的氯化物、硫酸盐等有机物,会对生态环境和人民健康造成极大的威胁。
为了减少污染,降低环境风险,寻找一种高效、经济的处理方法变得非常迫切。
高浓度泥浆法是一种简单、高效、经济的处理方法,具有处理污染物量大、效率高、能耗低等优点。
因此,运用高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中的污酸水,具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究现状目前国内外学者已经开展了一些关于高浓度泥浆法处理污酸水的研究工作。
有些学者通过添加适量的络合物或表面活性剂来提高处理效率。
而有些学者则尝试了多种反应器结构,包括蒸发器,压激式反应器和自由液面高压反应器等,以求更好的处理效果。
而且,有些学者尝试将高浓度泥浆法与其他技术结合使用,如电化学、光催化等方法,以提高处理效率和降低处理成本。
然而,目前高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水的研究还比较少,无论是在实验研究还是工业应用方面都还比较薄弱。
因此,这方面的研究有着广阔的发展前景。
三、研究内容和方法本研究旨在探究高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水的工艺流程和处理效果,并对处理过程中的关键参数进行优化和调整,以提高处理效率和降低处理成本。
具体而言,本研究将采用实验室小尺寸实验及中试环节验证实验相结合的研究方法,研究高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水的工艺流程和处理效果。
同时,本研究还将分析反应过程中的关键参数,例如污酸水浓度、泥浆PH值等,以探究最优处理条件。
四、研究预期结果通过本次研究,预计将得到以下几个方面的预期结果:1.建立高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水的技术流程和处理模型;2.研究找出影响高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水处理效率的关键参数,并进行优化;3.验证高浓度泥浆法处理锌冶炼烟气制酸系统中污酸水的处理效果和应用价值;4.为高浓度泥浆法处理广泛存在的污染水体提供新思路和新方法。
功能化离子液体的设计、合成及应用的开题报告
功能化离子液体的设计、合成及应用的开题报告一、研究背景离子液体是一种非常重要的绿色溶剂,在有机合成、催化剂、电池、分离技术等领域有广泛的应用。
近年来,功能化离子液体(FIL)作为一种新型的离子液体呈现出了广泛的研究热点,因为其能够兼容多种功能基团,如酸、碱、离子、离子交互作用等,从而具有更广泛的应用前景。
因此,设计、合成并应用FIL,是当前离子液体研究的一个重要趋势。
二、研究内容该研究将从以下方面开展:1. 设计FIL:探索不同的功能基团和结构,评估其对化学反应、分离技术和催化剂活性的影响。
2. 合成FIL:采用绿色化学合成方法,结合新型催化剂合成策略,设计合成具有特定功能的离子液体。
3. 应用FIL:研究FIL在化学反应、分离技术和催化剂中的应用效果,探索其在实际应用中的机理和性质。
三、研究意义1. 促进离子液体的研究进展,提高其作为一种新型溶剂的应用效果。
2. 开发具有特定功能的离子液体,拓宽离子液体的应用领域。
3. 探究离子液体中功能基团的相互作用及其对反应、分离和催化剂活性的影响,为离子液体的进一步优化提供重要参考。
四、研究方法1. 设计FIL:通过文献调研和实验设计,确定合适的基团和结构。
2. 合成FIL:采用绿色的化学合成方法,如微波合成、超声波合成、离子液体-液体相变催化等方法。
3. 应用FIL:采用各种化学反应、分离技术和催化反应进行实验,评估FIL的应用效果。
4. 对实验数据进行分析,评估FIL的应用效果,并探究机理。
五、预期成果1. 设计合成一批具有不同功能的离子液体。
2. 探究离子液体中功能基团的相互作用及其对反应、分离和催化剂活性的影响。
3. 论文发表和专利申请。
六、研究进度安排1. 阅读相关文献,确定研究方向和设计思路。
2. 学习离子液体的合成方法,文献调研相关方法。
3. 实验室合成并表征具有不同功能的离子液体。
4. 探究离子液体在多种应用中的效果。
5. 整理数据并撰写论文。
化工专业开题报告范文
化工专业开题报告范文人类与化工的关系十分密切,普及到生活的方方面面。
在现代生活中,几乎随时随地都离不开化工产品,从衣、食、住、行等物质生活到文化艺术、娱乐等精神生活,都需要化工产品为之服务。
化工专业开题报告一:论文题目:25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计一、课题的目的与意义二甲醚又称甲醚,简称DME,分子式:CH3OCH3 ,结构式:CH3—O—CH3 。
二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。
相对密度(20℃)0.666,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气(LPG)相似。
溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。
易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为 1455kJ/mol。
常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。
二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,却具有神经毒性;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。
二甲醚作为一种基本化工原料,由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。
如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂,减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。
由于其良好的水溶性、油溶性,使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。
代替甲醇用作甲醛生产的新原料,可以明显降低甲醛生产成本,在大型甲醛装置中更显示出其优越性。
作为民用燃料气其储运、燃烧安全性,预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气,可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。
也是柴油发动机的理想燃料,与甲醇燃料汽车相比,不存在汽车冷启动问题。
它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。
由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为2010年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。
(2023)酸液稠化剂生产建设项目可行性研究报告(一)
(2023)酸液稠化剂生产建设项目可行性研究报告(一)(2023)酸液稠化剂生产建设项目可行性研究报告项目背景近年来,我国油气行业需求增长迅速,酸液稠化剂作为油田采出工艺中不可或缺的材料,需求量不断增加。
本项目旨在建设一条年产X万吨酸液稠化剂生产线,满足市场需求。
前期工作在拟定本项目之前,我们进行了详细的市场调研和技术分析。
通过对市场需求和竞争状况的调研,以及对生产工艺的分析,我们得出了以下结论:•目前国内酸液稠化剂市场需求量大,而供给量不足,未来市场潜力巨大。
•生产工艺主要有磷酸亚铁法、硫酸法、盐酸-氯化亚锡法等,具体选择需要结合资源和环境条件。
•磷酸亚铁法是目前最成熟的生产工艺,安全性高、环保性好、产品稳定性强,适合本项目建设。
技术方案基于前期工作的分析和结论,我们制定了以下技术方案:1.设立年产X万吨酸液稠化剂生产线。
2.选用磷酸亚铁法作为生产工艺。
3.购置生产设备、原材料和辅料等必要物资。
4.构建生产厂区,考虑环保标准和安全措施。
5.招聘并培训专业技术人才,保证操作人员技术水平和安全意识。
6.实施质量管理和安全管理等制度,确保生产质量和员工健康。
市场前景根据市场调研,国内酸液稠化剂市场需求量大,而供给量不足。
目前的主要供应商有中橙化学、科迪普、中明石油等,供给集中度较高,市场竞争较为激烈。
但是随着国家政策和环境保护意识的提高,优质产品和环保型企业将会受到更多市场青睐。
由此可见,本项目有着广阔的市场前景和发展潜力,不论是长期还是短期,都有着良好的回报和发展前景。
风险分析项目建设中可能遇到的风险和问题主要有以下几个方面:1.生产工艺的安全性和稳定性:磷酸亚铁法本身存在安全隐患和操作技术难度。
2.原材料和环保措施:生产过程中需要大量的原材料投入,对环境有一定的影响。
3.市场竞争:目前供应商众多,市场竞争较为激烈,需要做好市场推广和客户服务。
以上问题需要在项目建设前充分考虑和解决,确保项目的顺利实施和成功运营。
文献综述-酸液稠化剂的制备与性能评价
毕业论文文献综述高分子材料与工程酸液稠化剂的制备与性能评价1酸化的概述所谓酸化,是将配制好的酸液以高于吸收压力且乂低于破裂压力的压力注入地层,借酸的溶蚀作用提高近井地带油气层渗透率的工艺措施。
酸化效果的好坏,特别是高温、低渗透深井的酸化效果,在很大程度上取决于酸液体系、使用的化学药剂及酸化工艺。
III于油层越来越深,井温越来越高,地层对酸化措施的要求也越来越高,因此迫切需要对稠化酸进行深入研究。
向酸液中添加聚合物稠化剂形成稠化酸,可以提高酸液粘度,降低氢离子向岩石壁面的传质速度,从而达到缓速的LI的。
稠化酸具有滤失量小、摩阻低、细砂悬浮力强等特性,易于以较高速度注入。
配置稠化酸的关键组分是稠化剂, 通常稠化剂要求具备抗盐、抗剪切降解性能好、良好的热稳定性、含残渣低等特点。
另外,随着人们对酸化认识的加深,如何减少聚合物的加量从而达到减轻地层伤害也是选择酸液胶凝剂时需重点考虑的问题。
2酸化处理的发展史20世纪30年代,酸化处理主要应用于石灰岩地层,后来推广到砂岩地层。
J R Wilson 与Standard oil于1933年一起对氢氟酸(HF)处理砂岩地层提出专利申请。
1933年Halliburton公司首次将氢氟酸和盐酸组成的混合液(后来称为土酸)试注入井中。
土酸的成功应用极大地推动了酸化技术的发展。
酸化处理技术发展至今,常用的酸液根据其有效成分可大致分为5利-(1)无机酸II前,常用的无机酸主要是盐酸、土酸(盐酸和氢氟酸的混合酸),有时也用硫酸、碳酸、磷酸这些特殊酸。
绝大多数的碳酸盐岩地层的酸化处理采用盐酸,一般盐酸的浓度为15%(wt),人们通常称其为常规酸。
(2)有机酸乙酸和屮酸。
它们对金属的腐蚀速度远低于无机酸,腐蚀均匀,可用于与酸接触时间长的带酸射孔作业。
酸岩反应速度低于盐酸,因而活性酸穿透距离更长,可做缓速酸。
(3)固体酸酸化常用的固体酸有氨基磺酸和氯乙酸。
这二者都是易溶于水的白色品状粉末。
化工毕业实验开题报告格式范文2
化工毕业实验开题报告格式范文(2)1.制备含有功能集团――氨基的松香基聚合物微球;2.含氨基的松香基磁性聚合物微球结构表征:3.含氨基的松香基此型聚合物磁性能研究。
(2) 研究重点利用悬浮聚合法制备松香基二元聚合物微球,并对其进行氨基化修饰,在微球的表面引入氨基功能基团。
探讨交联剂探讨单体比例、引发剂用量、反应介质的用量分散剂用量等对聚合物微球性能的影响,,磁性介质的引入,以及温度等对聚合微球的影响,确定制备聚合物微球的最佳工艺条件。
然后,探讨催化剂种类及用量、反应温度、反应时间等因素对微球氨基化改性的影响然后以最佳的聚合条件引入磁流体制备磁性聚合物微球,确定最佳的氨基化条件并对其进行氨基化改性。
(3) 预期达到的目标确定出低毒或无毒的溶剂制备得到松香基聚合物微球,并制出制备出球形度良好、粒径大小适合粒径均匀、杂质少、表面氨基功能基团多的改性聚合物微球,为以松香为原料制备新型功能高分子材料奠定一定的实验理论基础。
(4) 拟解决的主要问题和技术关键探讨不同因素如单体质量比例、分散剂用量、引发剂用量等因素对聚合微球性能的影响,最终确定悬浮聚合法制备松香基二元聚合物微球的最佳工艺条件。
探讨微球制备时,介质的种类和用量对合成松香基聚合物微球性能的影响,确定制备松香基二元聚合物微球的最佳工艺条件。
确定微球氨基化的最佳工艺条件。
(5) 课题创新以松香为原料,制备改性松香对松香进行改性制备松香基二元大分子单体,再与苯乙烯制备含氨基功能基团的聚合物微球,目前国内外未见文献报道。
提高松香的价值进行应用已经成为了当今林产化学品研究的一个方向。
松香基聚合物微球作为一种新型高分子材料可以预见在生物化学、电子信息、医药工程等领域具有广泛应用前景,同时对提高松香的附加价值也有积极的影响。
因此,本课题的研究将对天然资源松香的开发利用和具有沉淀法微球技术都有十分重要的意义。
三、研究方案:[ ⑴ 技术方案(有关方法、技术路线、技术措施);⑵ 实施方案所需的条件(技术条件、试验条件等)](1) 实施方案所需的条件1、实验试剂名称类型产地松香特级广西梧州松脂厂丙烯酸化学纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA) 化学纯天津市化学试剂研究所偶氮二异丁氰腈腈(AIBN) 分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司苯乙烯(St) 化学纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司明胶化学纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司1,4-对苯二酚(HQ) 分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司氢氧化钾分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司氧化锌分析纯湖南省邵阳市化学试剂厂无水乙醇分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司汽油 93# 中国石油化工股份公司氢氧化钠分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司丙烯酸甲酯化学纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司乙二胺分析纯广东・汕头市西陇化工股份有限公司二次蒸馏水实验室自制其中苯乙烯、丙烯酸甲酯用之前须减压蒸馏,除去阻聚剂;偶氮二异丁氰需重结晶,处理除掉棉花状不溶物。
新型稠化酸液的制备及其性能研究的开题报告
新型稠化酸液的制备及其性能研究的开题报告一、选题背景和研究意义稠化酸液是一种具有稠化效果的液体,广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
目前常见的稠化剂多为天然胶体、合成高分子等,但这些稠化剂易受温度、pH值等因素的影响,且生产成本高。
因此,新型稠化酸液的研究具有重要的意义。
本文将研究新型稠化酸液的制备方法及其性能,尝试开发一种稳定性好、成本低的稠化剂。
二、研究内容和目标1. 确定合适的稠化酸液原料;2. 设计合适的制备方案,并通过试验确定最优工艺条件;3. 研究新型稠化酸液的稠化效果和稳定性,以及在不同条件下的变化规律;4. 分析新型稠化酸液的经济性和应用前景,比较其与常见稠化剂的优劣。
三、研究方法1. 选择适宜的稠化酸液原料,包括工业级有机酸、果酸、乳酸等;2. 通过单因素试验和正交试验等方法,确定最优的稠化酸液制备工艺条件;3. 采用旋转粘度计等仪器测试新型稠化酸液的稠化效果,同时对其稳定性进行长期观察;4. 通过成本分析、应用前景分析等方法,评估新型稠化酸液的经济性和社会效益。
四、预期成果1. 确定一种稳定性好、成本低的新型稠化酸液制备方案;2. 研究其稠化效果和稳定性及其在不同条件下的应用;3. 分析新型稠化酸液的经济性和应用前景,推广其在相关领域中的应用。
五、研究计划本研究计划为期一年,按以下进度安排:1. 第一季度:确定稠化酸液原料,进行单因素试验确定制备方案;2. 第二季度:进行正交试验,确定最优工艺条件;3. 第三季度:进行稠化效果和稳定性的测定;4. 第四季度:进行经济性和应用前景的分析,撰写结论。
六、研究难点与风险1. 稠化酸液的制备过程复杂,需要进行多次试验确定最优方案;2. 研究风险主要为试验过程中材料浪费或实验失败等情况所带来的成本和时间损失。
七、参考文献1. Teo, J. W., & Chang, M. W. (2014). Microbial cellulose biosynthesis and applications in cosmetic industry. Recent patents on biotechnology, 8(2), 95-107.2. Zhang, L., & Han, J. (2017). Novel bio-based hydrogels with potential applications in cosmetics: Preparation, characterization, and rheological properties. Journal of applied polymer science, 134(23).3. Reddy, K. S., & Kumar, T. V. P. (2018). Biopolymers in cosmetics and personal care products. In Biopolymers for food design (pp. 269-286). Woodhead Publishing.。
化工专业开题报告范文(2)完整篇.doc
化工专业开题报告范文(2)中国有82%的人饮用浅井和江河水,其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占了75%,受到有机物污染的饮用水人口约1.6亿。
长期以来,人们一直认为自来水是安全卫生的。
但是,因为水污染,如今的自来水已不能算是卫生的了。
一项调查显示,在全世界自来水中,测出的化学污染物有2221种之多,其中有些确认为致癌物或促癌物。
从自来水的饮用标准看,中国尚处于较低水平,自来水目前仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法,将江河水或地下水简单加工成可饮用水。
自来水加氯可有效杀除病菌,同时也会产生较多的卤代烃化合物,这些含氯有机物的含量成倍增加,是引起人类患各种胃肠癌的最大根源。
目前,城市污染的成分十分复杂,受污染的水域中除重金属外,还含有甚多农药、化肥、洗涤剂等有害残留物,即使是把自来水煮沸了,上述残留物仍驱之不去,而煮沸水中增加了有害物的浓度,降低了有益于人体健康的溶解氧的含量,而且也使亚硝酸盐与三氯甲烷等致癌物增加,因此,饮用开水的安全系数也是不高的。
据最新资料透露,目前中国主要大城市只有23%的居民饮用水符合卫生标准,小城镇和农村饮用水合格率更低。
水污染防治当务之急,应确保饮用水合格。
为此应加大水污染监控力度,设立供水水源地保护区。
母亲河黄河1972年第一次断流,1997年断流226天,近700公里河床干涸。
海河300条支流,无河不干,无河不臭。
华北地下水严重超采,形成面积7万多平方公里的世界上最大的地下水漏斗区,地面下沉,海水入侵。
全国668个城市中,有400多个供水不足,100多个严重缺水。
上世纪九十年代末以来,土地沙化速度上升到每年3400多平方公里。
更可怕的是,中国水资源总量还在下降。
1997年总量为27855亿立方米,而2004年就降到24130亿立方米。
从上世纪50年代以来,长江上游20多条河流平均萎缩了37.1%。
世界自然基金会3月19日发表报告,将长度与水量均为世界第三的长江列入世界面临干涸的10条大河之一。
高温酸液胶凝剂的合成及性能评价
高温酸液胶凝剂的合成及性能评价崔福员;桑军元;杨彬;李文杰;李军;王云云;谷庆江【摘要】In this paper,a kind of acidizing gelling agent P(AM-co-DAC)was prepared by aqueous solution polymerization using acrylamide (AM)and acryloyloxyethyltrimethyl ammonium chloride(DAC)as raw materials.The optimum conditions were determined by the single factor analytic approach.The product was characterized by IR and proved to be the target product.The text result shows that the product has good acid solubility,tackify performance,thermal stability and shear stability.The viscosity of acidizing fluid of 20% HCl can retain 30 mPa·s at 180 ℃,after shearing 100min at the shearing rate of 170 s-1.%利用丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料,进行水溶液聚合,采用低温复合引发体系合成一种高温胶凝酸用胶凝剂P(AM-co-DAC),通过单因素分析法确定最佳反应条件,并对其纯化样品进行红外表征.室内性能评价结果表明,该胶凝剂易溶于酸,增黏效果好.在180℃,170 s-1剪切速率下,质量分数1%的胶凝剂溶于质量分数20%的盐酸中,剪切100 min,黏度保持在30 mPa·s左右,具有较好的耐温性和耐剪切性.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2017(030)001【总页数】5页(P31-35)【关键词】聚合;胶凝剂;增黏;酸化;抗高温【作者】崔福员;桑军元;杨彬;李文杰;李军;王云云;谷庆江【作者单位】渤海钻探工程技术研究院,天津 300280;渤海钻探第四钻井工程分公司,河北任丘 062550;渤海钻探工程技术研究院,天津 300280;渤海钻探工程技术研究院,天津 300280;渤海钻探工程技术研究院,天津 300280;渤海钻探工程技术研究院,天津 300280;渤海钻探工程技术研究院,天津 300280【正文语种】中文【中图分类】TE39当前,油田勘探开发逐步转向超高温储层,其中塔里木、中石化西北局大部分井温都在160~180℃,少部分井温达到190℃,冀东油田潜山储层井温也都在160~180℃,华北油田潜山储层井温更是达到了201℃(如牛东1井)。
酸液稠化剂的制备与性能评价【开题报告】
2010.11.10至2010.11.25
相关文献的查阅、实验方案制定
2
2010.11.26至2010.12.10
完成开题报告、文献综述和外文翻译
3
2010.12.11至2010.12.30
实验前期准备与摸索实验
4
2011.1.3至2011.1.15
考察实验的影响因素,优化工艺条件
5
2011.1.16至22011.4.20.
完成毕业论文定稿
六、研究的主要特点及创新点
本实验的原料丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵,引发剂价格便宜。水溶液聚合方法操作方法简单,水浴加热温度易控制。经实验摸索该方法可行。
本文希望通过改进现有的酸液稠化剂的生产工艺,从聚合方式、引发剂等方面寻找合成的新工艺,以提高酸液稠化剂的相对分子质量。为在大范围内寻找工艺条件和产品的结构关系打下基础。并通过控制工艺条件合成出具有不同阳离子度、不同相对分子质量及相对分子质量分布的系列化产品,以适用于不同油气田的需求。
二、研究目标与主要内容(含论文提纲)
[12]何勤功,古大治.油田开发用高分子材料[M].北京:石油工业出版社,1990.
[13]郭建春,陈朝刚.酸化工作液发展现状[J].河南石油,2004,18(6):40-42.
[14]张麒麟.国内新型钻井液处理剂研究进展[J].钻井液与完井液,2000,(3):30-35.
[15]Shuchart CEandGdanski RD. improvedsuceessinacidstimulationswithanew organic. HF system[P]:SPE,36907,1996-10-08.
[6]赵忠举,徐同台.国外钻井液技术[J].钻井液与完井液,2000,(3):2-4.
酸液稠化剂的制备及其性能评价【文献综述】
毕业论文文献综述应用化学酸液稠化剂的制备及其性能评价1.1酸化的概况酸化处理技术是油气井增产、水井增注的主要措施之一。
它利用酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物(粘土、钻井泥浆、完井液等)溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层空隙和裂缝的渗透性[1]。
用酸来解除钻井、完井、修井以及增注等过程对井眼附近地层造成的伤害,疏通流体渗流通道,从而提高油气井的产能,达到增产的效果。
在常规酸化施工中,存在如下缺点:(1)酸岩反应速度快,酸的穿透距离短,只能消除近井地带的伤害;(2)增大酸的浓度可增加酸的穿透距离,但又产生严重的泥砂及乳状液堵塞给防腐蚀带来困难;(3)增产有效期通常短,砂岩经土酸处理之后,由于粘土其他微粒运移堵塞油流通道,造成酸化初期增产而后期产量迅速递减。
可见,酸化处理中的一个重要问题是因酸液与井眼附近地层的碳酸盐作用太快,形成溶洞,砂粒间大部分胶结物被溶去,严重时引起地层出砂,而离井眼较远的地层得不到适当的酸化。
因此控制酸与地层岩石的反应速度成为酸化研究中一个特别突出的问题。
1.2稠化酸的发展史稠化酸及其施工工艺是国外七十年代发展起来的一种新的油、气增产技术,其实质就是在酸液中加入一种性能良好的稠化剂[2]。
加入稠化剂能提高酸液的粘度,降低活性酸向裂缝面的扩散速度,同时形成的胶体网状结构能有效地阻止氢离子的活动,从而使酸液消耗速率降低,增大酸液的作用距离,延缓酸岩的反应时间,增加裂缝的宽度,提高地层渗透率[3]。
并且稠化酸具有滤失量小,摩阻低,细砂悬浮能力强等特性,能减轻对地层的二次伤害,不受施工规模大小的影响。
这种酸液既能单独使用,也能与前置液以及后冲洗液以各种方式混合使用。
与常规酸相比,稠化酸具有良好的缓速能力、降滤失能力、造缝、携砂与减阻的能力,同时能减轻对地层的二次伤害[4],不受施工规模大小的影响,是一种目前公认的有效酸化工作液。
稠化酸的关键在于稠化剂,由于地层条件所致,稠化酸除了要具备一般压裂施工所需具备的性能外,还应克服常规酸液的不足,具有耐温、耐盐、耐剪切、破胶时不产生残渣等性能,这些都对酸液稠化剂提出了要求,使人们努力寻求改进方法,推动酸液稠化剂的发展。
毕业设计 开题报告—固体超强酸
2009 年 5 月。 2[13] SO 4/MxOy 型固体超强酸催化剂的改性研究;钱君律,伍艳辉,潘成强;上海化工; 2003 年 10 月。 2[14] 固体超强酸 SO 4/ MxOy 催化剂的研究进展;魏士倩,张学丽;化工进展;第 28 卷增刊; 2009 年。 [15] 固体超强酸的制备、表征及其在酯化反应中的应用;朱 正 峰;内蒙古工业大学硕士学位 论文;2007 年 5 月。 2[16] 改性固体超强酸 SO 4/TiO2/Al2O3 催化合成乙酸正丁酯;李淑琴;襄樊学院学报; 第 25 卷第 2 期;2004 年 3 月。 2[17] ZrO2/ SO 4 类固体超强酸在有机合成中的应用进展;张素玲,靳通收,刘卉闵,郭俊杰,李同双; 河北大学学报(自然科学版);第 21 卷 第 4 期;2001 年 12 月。 [18] 稀土固体超强酸 S2O2 8/ ZrO2-SiO2-Sm2O3 的失活及再生研究;吴燕妮,郭海福,崔秀兰; 应用化工;第 34 卷第 2 期;2005 年 2 月。 [19] 固体超强酸催化正戊烷异构化反应失活因素的考察;孔晓翠,濮仲英,于中伟; 石油学报(石油加工);第 15 卷第 4 期;1999 年 8 月。 [20] 硫酸促进型固体超强酸;贺咏梅,廖世军;化学通报;2005 年第 68 卷。 [21] 微波在乙酸乙酯制备实验中的应用; 植中强,李红缨,杨海贵,蓝向荣; 肇庆学院学报; 第 26 卷第 2 期;2005 年 4 月 [22] 微波催化酯化合成乙酸乙酯;植中强,李红缨,杨海贵,杨辉荣;化学工程师; 2002 年 4 月第 2 期。 [23] 微波在酯化和水解反应中的应用;贾艳宗,马沛生,王彦飞;化工进展;第 23 卷第 6 期; 2004 年
国内外现状:
SO 4/MxOy 类固体超强酸催化剂可以通过制备方法的改进(如采用纳米技术等)引入多种金属组 分(一般为金属氧化物或稀土离子或其氧化物),或改变促进剂代替 H2SO4 处理前体氧化物等方法 2进行改性。 大量的实验结果证明经过改性的 SO 4/MxOy 类固体超强酸催化剂, 增加了催化剂的比 表面积,调节了催化剂的酸的强度和酸密度,改善了催化剂的催化活性、稳定性、寿命等性能指 标,使其具有更高的应用价值。 ⑪国内:制备方法的改进 2①纳米技术用于 SO 4/MxOy 类固体超强酸的制备:金华峰等采用共沉淀,加入表面活性剂 (PEG-600),醇洗涤及慢速退火等联合手段,以减小所制催化剂的粒径,增大其比表面积,合成 22出纳米复合固体超强酸 SO 4/ZnFe2O4;王绍艳等以纳米 Fe2O3 为前驱体,制备纳米 SO 4/Fe2O3。 2②低温陈化法制备固体酸:陈同云等用低温陈化法制备 SO 4/ZrO2-TiO2。 2③活性组分负载于陶瓷球上的 BST 型固体超强酸:何柱生等将活性组分 SO 4/ TiO2 负载于陶瓷 球上制成 BST 型固体超强酸。 2④引入金属氧化物:马德埒等以 TiO2 为基础,用 WO3 与 TiO2 复合制备了 WO3- TiO2- SO 4 复 合型固体超强酸。 222⑤以 S2O 8 代替 SO 4:张荷丽等对固体超强酸 S2O 8/ZrO2 催化合成硬酯酸月桂酯进行了研究: 在 0.5 mol/L(NH4)2 S2O8 中按 15 mL/g 比例浸渍 Zr(OH)4,过滤后于 600℃下焙烧 3 h,得到的催 化剂活性最高。
化学工程硕士学位开题报告
化学工程硕士学位开题报告ﻭﻭ是课题确定之后,研究人员在正式开展研究之前制订的整个课题研究的工作计划,下面是搜集整理的化学工程硕士学位开题报告,供大家阅读参考。
ﻭ题目:酸烯法生产醋酸仲丁酯的模拟优化与节能研究选题的目的和意义(题目来源、国内外动态、预期的应用价值、效益):醋酸仲丁酯,即乙酸仲丁酯,也称醋酸另丁酯、醋酸第二丁酯、乙酸1-甲基丙酯,英文名称sec-butylacetate(AC)、2-butanolacetate,是醋酸丁酯的四种异构体之一.醋酸丁酯是一类无色、易燃、具有果实味的液体,可溶解多种树脂及有机物,醋酸仲丁酯与其它异构体的性能在大多数情况下都相似,现已被广泛作为香料、溶剂、医药、萃取剂组分、反应介质组分、金属漆清洗剂组分等.醋酸仲丁酯的醇酯化法生产工艺早已有之。
70年代前,国内外均有生产,UonOilpany的Asco曾有溶剂用醋酸仲丁酯销售.由于原料仲丁醇价格偏高,而且酯化反应速率慢,平衡转化率也较低,生产技术难度大,因此醋酸仲丁酯逐渐被醋酸正丁酯、醋酸正丙酯等溶剂取代。
80年代后,随着MTBE 的,出现大量副产正丁烯,推动了醋酸—丁烯一步加成法合成醋酸仲丁酯工艺的,2006年,世界首套1万吨/年丁烯法醋酸仲丁酯装置在中创化工投产,至2013年醋酸仲丁酯年产能达到85万吨,预计2014年将达到150万吨.ﻭ现装置均采用醚后碳四与过量醋酸反应,工艺路线为醚后碳四经过精制除去有含杂质、提高正丁烯含量,与过量醋酸反应,反应产物进入脱碳四塔脱出不反应碳四,剩余反应产物利用共沸精馏手段分离过量醋酸得到粗酯产品,而后进行精制得到最终产品。
1)加成反应2)叠合反应在烯酸加成工艺中,丁烯的叠合是不希望发生的副反应,是物料结焦、变黑的基础.丁烯二聚与三聚的反应式如下:ﻭ酸烯加成为放热反应,目前此部分热量由冷却水移走,造成能量浪费,王聪对冷却水的用量做了优化研究,张志炳等提出采用催化精馏塔利用此部分热量作为加热热源,但受催化精馏设备本身的限制未化;共沸精馏是利用低沸点共沸将醋酸(沸点118℃)与醋酸仲丁酯(112℃)分离,采用水作为共沸剂,共沸剂添加量影响分离能耗,胡先念、潘罗其、赵薇等对此做了相应研究;化工精馏塔再沸器产生的蒸汽凝水(0.7MPaG、140℃)作为低温热源装置利用率低,需要加以综合利用,沈潺潺等对常压蒸馏装置低温余热的回收进行了研究;装置加热全部靠外供热源、冷却/冷凝全部靠外供冷源,能源消耗大、成本高,采用夹点技术与Aspenplus模拟技术相结合对装置换热系统进行优化,杨锦、梁搏云、白玫、刘德申等分别对环氧氯丙烷、醋酸乙烯、MTBE及裂解、碳酸二甲酯装置进行了换热网络优化模拟。
化工毕业论文开题报告范文1
化工毕业论文开题报告范文化工毕业论文开题报告范文一、毕业设计(论文)选题的目的和意义。
(1) 课题名称含氨基的松香基聚合物微球制备、表征及性能研究(2) 有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析松香是一种宝贵的可再生资源,具有毒性小、价格便宜、与环境友好等特点,广泛地用于油漆、纸张、油墨、胶黏剂、电、农药、香料、食品医药和化妆品等工业之中,是国民经济不可缺少的化工原料。
我国作为松香生产国和出口国,但是主要作为原料出口,对松香的加工率却很低。
因此对松香进行改性研究具有十分重要的意义。
松香以它特有的组成和结构,已成为继纤维素、木质素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、天然橡胶等之后又一个制备高分子材料的重要原料来源[1-3]。
聚合物微球是一种性能优良的新型功能材料,具有表面效应、体积效应、磁效应、生物相容性、功能基团等特性,在标准计量、生物医学、情报信息、分析化学、胶体科学及色谱分离等领域中具有十分广泛的应用[4]。
尤其是近年来,在单分散聚合物微球上引入各类功能基团后,使这种功能性微球在如生物工程、免疫检验、电子和微电子技术、信息产业、高效液相色谱等许多高新技术领域显示出了良好的应用前景[5]。
在众多聚合物微球及其材料的研究中,占较大分量的一部分是各种功能性的聚合物微球制备研究。
聚合物微球可以通过选择单体和聚合方式,从分子水平上来设计微球的结构,并且可以比较方便地控制其尺寸的大小和均一性,使之具有所需要的特定性能。
聚合物微球的大小可以通过选用不同的制备方法或控制其反应过程的反应条件来控制。
聚合物微球的表面也可以功能化,主要通过使用不同的功能性单体进行聚合来制备含有特定官能团的聚合物微球,也可以通过对已制备的聚合物微球进行各种化学改性来使其表面功能化。
这种微观结构和性能的可设计性,使得高分子微球在生物医学领域中显示出巨大的应用潜力。
此外聚合物微球的降解性,生物相容性等物理化学和胶体性质都可以通过一些方式进行调节。
【文献综述】酸液稠化剂的制备与性能评价
文献综述高分子材料与工程酸液稠化剂的制备与性能评价1酸化的概述所谓酸化,是将配制好的酸液以高于吸收压力且又低于破裂压力的压力注入地层,借酸的溶蚀作用提高近井地带油气层渗透率的工艺措施。
酸化效果的好坏,特别是高温、低渗透深井的酸化效果,在很大程度上取决于酸液体系、使用的化学药剂及酸化工艺。
由于油层越来越深,井温越来越高,地层对酸化措施的要求也越来越高,因此迫切需要对稠化酸进行深入研究。
向酸液中添加聚合物稠化剂形成稠化酸,可以提高酸液粘度,降低氢离子向岩石壁面的传质速度,从而达到缓速的目的。
稠化酸具有滤失量小、摩阻低、细砂悬浮力强等特性,易于以较高速度注入。
配置稠化酸的关键组分是稠化剂,通常稠化剂要求具备抗盐、抗剪切降解性能好、良好的热稳定性、含残渣低等特点。
另外,随着人们对酸化认识的加深,如何减少聚合物的加量从而达到减轻地层伤害也是选择酸液胶凝剂时需重点考虑的问题。
2酸化处理的发展史20世纪30年代,酸化处理主要应用于石灰岩地层,后来推广到砂岩地层。
J R Wilson与Standard oil于1933年一起对氢氟酸(HF)处理砂岩地层提出专利申请。
1933年Halliburton公司首次将氢氟酸和盐酸组成的混合液(后来称为土酸)试注入井中。
土酸的成功应用极大地推动了酸化技术的发展。
酸化处理技术发展至今,常用的酸液根据其有效成分可大致分为5种:(1)无机酸目前,常用的无机酸主要是盐酸、土酸(盐酸和氢氟酸的混合酸),有时也用硫酸、碳酸、磷酸这些特殊酸。
绝大多数的碳酸盐岩地层的酸化处理采用盐酸,一般盐酸的浓度为15%(wt),人们通常称其为常规酸。
(2)有机酸乙酸和甲酸。
它们对金属的腐蚀速度远低于无机酸,腐蚀均匀,可用于与酸接触时间长的带酸射孔作业。
酸岩反应速度低于盐酸,因而活性酸穿透距离更长,可做缓速酸。
(3)固体酸酸化常用的固体酸有氨基磺酸和氯乙酸。
这二者都是易溶于水的白色品状粉末。
与盐酸相比,固体酸不破坏地层孔隙结构,能酸化较深地层。
丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理的开题报告
丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理的开题报告题目:丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理一、研究的目的:本研究旨在探究丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理,深入了解其分子结构、物理化学性质与稠化特性之间的相互关系,为相关领域的应用提供科学依据和理论基础。
二、研究的意义:丙烯酸系缔合型增稠剂是一种重要的化工产品,广泛应用于涂料、胶黏剂、油田化学等方面,具有增稠效果显著、适用性广等优点。
但其增稠机理尚不完全清晰,需要进一步的研究和探讨。
本研究将有助于深入了解其增稠机理,提高其应用性能和经济效益,推动相关行业的发展。
三、研究的内容:1.丙烯酸系缔合型增稠剂的分类和特性;2.丙烯酸系缔合型增稠剂的分子结构和物理化学性质的表征方法和原理;3.丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠特性的实验测定方法和结果分析;4.丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理的探讨和分析;5.丙烯酸系缔合型增稠剂的应用及其在相关领域中的意义和前景展望。
四、研究的方法:1.文献调研法:通过查阅相关文献资料,了解丙烯酸系缔合型增稠剂的分类、特性、应用及研究进展等方面的信息。
2.实验室分析法:采用现代化的分析技术和仪器设备,对丙烯酸系缔合型增稠剂的分子结构、物理化学性质、增稠特性等进行测试和表征分析,探讨其增稠机理。
3.应用实践法:结合相关行业的应用需求和经验,开展丙烯酸系缔合型增稠剂的应用研究和实践,验证其在涂料、胶黏剂、油田化学等方面的性能和效益。
五、论文的结构:第一章绪论1.1 研究的背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究的目的和内容第二章丙烯酸系缔合型增稠剂的分类和特性2.1 丙烯酸系缔合型增稠剂的分类2.2 丙烯酸系缔合型增稠剂的特性第三章丙烯酸系缔合型增稠剂的分子结构和物理化学性质的表征方法和原理3.1 分子结构的表征方法和原理3.2 物理化学性质的测试方法和原理第四章丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠特性的实验测定方法和结果分析4.1 实验测定方法4.2 结果分析和讨论第五章丙烯酸系缔合型增稠剂的增稠机理的探讨和分析5.1 丙烯酸系缔合型增稠剂增稠机理的基本原理5.2 影响丙烯酸系缔合型增稠剂增稠效果的因素第六章丙烯酸系缔合型增稠剂的应用及其在相关领域中的意义和前景展望6.1 丙烯酸系缔合型增稠剂在涂料、胶黏剂、油田化学等领域的应用6.2 丙烯酸系缔合型增稠剂的应用前景展望第七章总结与展望7.1 研究内容总结7.2 研究存在的问题和不足7.3 研究展望和建议注:以上是本篇开题报告的框架和草稿,具体实施时需根据实际情况进行调整和完善。
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本科毕业设计(论文)开题论证报告题目酸液稠化剂的合成及其性能评价学生姓名学号专业年级院系指导教师年月日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisSynthesis & Performance Evaluation of Acidizing ThickerGrade:Name:XXSpeciality: Applied ChemistryInstructor:XXSchool of Chemistry and Chemical Engineering1本研究课题的目的和意义首先,酸化处理是油气田增产增注的主要措施之一,它利用酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层空隙和裂缝的渗透性[1]。
其次,稠化酸(也称胶凝酸) 工艺是国外70年代发展起来的一项油、气增产新技术,其实质就是在酸液中加入一种性能良好的稠化剂。
通过提高酸液的粘度,降低活性酸扩散速度,增大酸液作用距离,延缓酸岩反应时间,增加裂缝的宽度,以达到提高地层渗透率的目的。
随着对稠化剂认识的加深及稠化酸技术现场应用的扩大,对酸液稠化剂的要求不断提高,主要表现在稠化剂对酸液的增粘能力强,稳定性好,现场应用简单。
但目前应用于各油田的稠化剂大多在现场配制方面需要花费较多的时间,提高了施工成本,配制出的酸液体系粘度较低,耐剪切性差,不能很好的满足措施的需要,限制了稠化剂作用的发挥。
本论文希望通过研制耐酸性能好,耐剪切、易于溶解配制的酸液稠化剂来提高大港油田在稠化酸技术方面的水平。
通过调研国内外酸液稠化剂的发展及应用情况,我们认为丙烯酰胺类聚合物具有增粘效果好,耐剪切的特性,同时原料的成本相对较低。
在国内稠化酸技术方面被广泛认可的菲利普斯公司的DSGA酸液稠化剂就是丙烯酰胺与其它单体共聚的产物,我们曾对该稠化剂的性能进行过取样测试,测试的结果表明,该稠化剂具有很好的增粘效果,耐剪切,与其它酸液添加剂配伍性好,残酸的残渣率低,产品的外观方面,既有干粉也有乳液。
DSGA在四川进行过酸压措施的现场应用,应用效果很好[2]。
但是由于其价格高,没有在陆上油田得到推广。
这也是本论文合成以丙烯酰胺单体为主体,耐温、耐酸单体DMC(丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)为辅的共聚物的原因之一。
希望通过对这类酸液稠化剂的合成及性能研究,增强对此类酸液稠化剂的认识,为今后研制出性能更优良的酸液稠化剂奠定良好的基础。
2国内外发展现状2.1国外现状国外酸液稠化剂的研究开始于20世纪70年代,经历了从天然聚合物到合成物制备的研究,近年国外对酸液稠化剂的类型品种发展趋于稳定,而且更注重产品性能的改善。
无论是改良老产品还是开发新产品,一般都把注意力集中在提高产品的高温稳定性、降失水性、在高浓度酸中的适用性以及耐高浓度离子、抗高剪切速率、不生成有害残渣等方面。
到目前为止,国外研究开发较多的有以下几类:2.1.1生物聚合物类①Xanthan胶[3]这是一种由多价金属离子作交联剂,微生物引发聚合的可溶性多糖作交联主体而形成的凝胶,其中生物聚多糖的分子量在2×105左右,也可高达1.2×107~5.0×107。
Xanthan胶耐盐、耐剪切。
在38℃、511s-1剪切速率下放置1个小时,粘度不变。
在1m315%HCl中加入7.2kgXanthan胶可使酸液粘度增至25mPa.s (38℃、511s-1),使酸的消耗时间增加了3.6倍。
酸岩反应速率与非稠化酸比较减小了69%,并且残酸粘度不高,在80℃下残酸粘度小于2mPa.s。
加量一般占酸液量的0.64%~0.8%。
这种稠化剂的缺点表现在,由于分子量相对较小,其酸液中的增粘能力受到限制,另外,此类稠化剂的成本比较高。
②胍胶及衍生物主要是胍胶和羟丙基胍胶等以及用甲醛、间苯二酚作交联剂交联的胍胶和羟丙基胍胶。
未交联的胍胶类增稠能力强,但使用温度较低,而交联后的胍胶类增稠能力很强,且可用于64℃以上使用,具有很好的热稳定性。
但其耐酸能力差,只适用于低浓度酸的酸化作业。
2.1.2聚乙烯吡咯烷酮类[4]聚乙烯吡咯烷酮共聚物是较早使用的一种稠化剂,具有很好的热稳定性,在66℃,511s-1的剪切速率下搅拌1h,其4.8%的聚乙烯吡咯烷酮的15%HCl酸溶液粘度保持22mPa.s不变。
但是其效率低,为了提高效率及性能,研制了乙烯吡咯烷酮的三聚物[5]、二聚物及交联聚合物等。
①烯基吡咯烷酮—醋酸乙烯酯—2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸②烯基吡咯烷酮—羟乙基丙烯酸酯—2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸③乙烯基吡咯烷酮—丙烯酰胺共聚物[6]这类三聚物中乙烯基吡咯烷酮单元的重量百分数为65%~80%,聚合物分子量应在1万~2 00万或更高的范围内,以10万~40万较佳。
这类聚合物除减缓反应速度,提高粘度,提高注入速度达到深度酸化外,还具有防止水敏性粘土或页岩的膨胀及注入过程的地层损害。
共聚物需要有40%~60%丙烯酰胺单体单元,分子量为10万~1000万,乙烯基吡咯烷酮与丙烯酰胺的用量比为60∶40。
用聚合物配制酸液时需加一定量的表面活性剂和烃液以提高和稳定酸液粘度。
聚合物适用于浓度为3%~28%的各种酸。
用上述组分配制的胶凝酸组分配比为:9.6kg/m3聚合物、3.6kg/m3表面活性剂及9%(体积百分比)的烃液。
④联的聚乙烯吡咯烷酮[7]为了提高聚乙烯吡咯烷酮的效率,用甲醛和间苯三酚交联可大大提高其粘度,从原来未交联的20mPa.s上升到950mPa.s,稠化酸的能力大大提高。
⑤适度交联聚乙烯/吡咯烷酮聚合物聚合物的制备方法为:将聚乙烯、吡咯烷酮和交联剂溶于一种溶液中,加入有溶剂和引发剂存在的反应器中,加热至60~70℃,保持30min,然后加热到130℃,保持8h,制得聚合物,经沉淀、过滤、干燥,获得最终的产品。
组分中的交联剂为多官能交联剂,如1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己二醇的丁二烯醚等,其在聚合物中的浓度为0.35%~0.6%,聚合物适用于各种酸和各种酸浓度,用量通常为1%~10%。
这类酸液稠化剂最大的弱点是原材料的成本太高,对于国内油田来说,广泛应用是不现实的。
2.1.3丙烯酰胺类聚合物[8]丙烯酰胺经改性后具有良好的增稠、耐酸、高温稳定、抗高剪切速率以及抗阳离子等性能,使之被广泛用作酸液增调剂,并且新的丙烯酰胺改性产品不断问世,目前巳成为主要的酸液增调剂。
例如,丙烯酰胺60~95mol%与甲基丙烯酰乙基三甲基氯化铵5~40mol%共聚而制得的产品,即优良的高温稠化酸增调剂。
前一组分为非离子单体,主要作用是提供增稠能力,而后一组分是阳离子单体,主要作用则是提供热稳定性。
1988年,联合碳化公司在分析1976~1986年间的12项美国专利提出的酸液增稠剂的利弊之后,研究出了一种克服120℃温度下降解的四元共聚物[9]。
其单体比例为:丙烯酰胺或N-甲基丙烯酰胺或N,N-二烷基丙烯酰胺50~70mol%;(甲基)丙烯酰胺基烷基三烷基卤化铵30~50%;疏水丙烯酰胺基烷基三铵卤化物0.1~2mol%;乙二醇二丙烯酸盐0~0.5mol%。
此共聚物分子量很高,因而增稠性能特别强,用其配制的稠化酸在实验室模拟试验中展示出良好的粘度稳定性和较宽的温度适应范围。
丙烯酰胺或N-甲基丙烯酰胺或α-甲基-N-丙烯酰胺49.9~79.9mol%,2-丙烯酰胺基乙基磺酸钠或3-甲基丙烯酰胺基丙基硝酸钾20~50mol%,疏水N-丁基丙烯酰胺或N-癸基丙烯酰胺0.1~0.2mol%与乙二醇二丙烯酸盐或二甘醇二丙烯酸盐0.1~0.2mol%制备的另一种四元共聚物亦具有较高的热稳定性(121℃),增稠能力强。
酸溶性好,可与任何酸液添加剂配伍。
酸液与石灰岩或白云岩反应会生成高浓度的氯化钙而损害丙烯酰胺类聚稳定性,导致酸液稠度下降或聚合物沉淀,两性聚合物则具有极好的抗钙能力、良好的酸溶性和热稳定性。
两性聚合物可由以下组分制得[10]:丙烯酰胺30~60mol%,二甲基已二烯氯化铵或甲基丙烯酰乙基三甲氯化铵20~35mol%,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠或丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾20~35mol%,疏水丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯0.1~2mol%;乙二醇二丙烯酸盐0~0.5mol%。
另一种两性聚合物配方[10]:丙烯酰胺50~90mol%,N-(3-磺丙基)-N-甲基丙烯酰胺基丙基N,N-二甲基铵或N-(3-磺丙基)-N-甲基丙烯乙氧基-N,N-二甲基铵10~15mol%,疏水丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯0.1~2mol%,乙二醇二丙烯酸盐0~0.5mol%。
美国钻井专业产品公司的DSGA酸液稠化剂被普遍认为是性能优良的酸液增稠剂。
根据有关资料报道和使用结果分析,估计是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠与丙烯酰胺的聚合物[11]。
DSGA稠化的酸在149℃井温条件下显示良好的稳定性。
美国哈里伯顿公司的一种高温酸液增稠剂乃是丙烯酰胺与氯代季铵盐的聚合物,四川地区曾引进应用,认为性能较全面,使用效果很好。
(烷基)丙烯酰胺与丙烯酸衍生物类共聚物代表产品有[12]:(烷基)丙烯酰胺与丙烯酸乙酯基二乙基甲基硫酸甲酯铵(acryloyloxyethyldiethylmethy1ammonium methylsulfate)共聚物;(烷基)丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙酯基三甲基硫酸甲酯铵(methacryloyoxyethyl trimethylammoniummethylsulfate)的共聚物。
结构式如下:其中x(摩尔百分数)为40~90%,y为10~60%。
且要求(烷基)丙烯酰胺水解度为20%左右。
水解度太高,增稠效率低,水解度太低,溶解度又下降。
共聚物分子量最好在200万以上,只要聚合物能在酸中很好地分散就没有分子量上限。
它可稠化盐酸、磷酸、硝酸、硫酸、有机酸和混合酸等,与各种添加剂相容。
共聚物用量为酸液重量的0.50~2.0%。
该类共聚物的使用必须要用破胶剂以使残酸粘度下降。
破胶剂采用水溶性碘氧化还原对KI和KIO3。
两者的重量比为4∶1~8∶1,用量为聚合物重量的40%~67%。
烷氧基化的丙烯酰胺基烷基磺酸聚合物[13]分子量一般以1 000~40万较佳。
用量为酸液的1%左右.它可用于盐酸、硫酸、含氟酸等。
和盐酸、硫酸合用处理碳酸盐岩地层可使酸液与地层保待充分接触时间,显著地提高地层的流力。
2.1.4交联的丙烯酰胺类聚合物提高调化酸基本性能的有效途径之一是采用交联聚合物,即聚合物增稠剂与交联剂配合使用,达到聚合物量少而酸液粘度高的效果。
交联剂分两种方式加入,一是配制酸液时加入,酸液粘度因交联反应而进一步提高,二是制备聚合物增稠剂时加入,以提高增稠剂的酸溶性.进而增强稠化效果。