亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ的合成與性能

        2017-08-01 00:00:59何晨晨羅春芝
        化學與生物工程 2017年7期
        關鍵詞:體系

        何晨晨,羅春芝

        (長江大學化學與環(huán)境工程學院,湖北 荊州 434023)

        ?

        抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ的合成與性能

        何晨晨,羅春芝*

        (長江大學化學與環(huán)境工程學院,湖北 荊州 434023)

        選用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)4種單體,采用非常規(guī)的引發(fā)劑和pH值調節(jié)方法,以改進的水溶液自由基聚合法合成了抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ。確定了最佳合成條件為:n(AM):n(R-AA):n(AMPS):n(NVP)=5∶1∶2∶2,反應溫度20 ℃,反應體系pH值10~11,反應時間4 h,引發(fā)劑用量為單體總質量的0.4%,用Na2CO3調節(jié)反應體系的pH值。YL-Ⅱ在淡水、飽和鹽水及復合鹽水鉆井液中均有良好的降濾失性能,表現(xiàn)出較好的抗鈣、抗鹽性能;抗溫溫度達到220 ℃,且在240 ℃時仍有一定的降濾失性能;在鉆井液體系中添加量較少,使用方便,能夠降低使用成本。

        聚合物;降濾失劑;抗高溫;流變性

        抗高溫降濾失劑是鉆井作業(yè)用量最大的材料之一,主要為磺化酚醛樹脂、磺化褐煤樹脂及聚合物降濾失劑?;腔尤渲惤禐V失劑的抗溫性最高為180 ℃,且加量大;抗高溫聚合物降濾失劑的性能和價格因合成方法不同差異很大。國外同類產品價格達到10萬元·t-1以上,加量一般在1.5% 以下,抗溫240 ℃左右[1-3];國內產品價格為8萬元·t-1以上,加量在1.5%以下,抗溫210 ℃左右[4-6]。雖然國內產品價格相對較低,但與國外產品在抗溫性上有不小的差距。通過分析聚合物分子量的控制與引發(fā)劑體系類型及反應體系酸堿度大小之間的關系,發(fā)現(xiàn)改變常規(guī)的引發(fā)劑體系及聚合反應體系pH值的控制方法,使反應變得溫和易于控制,爆聚幾率減少,產物性能穩(wěn)定[7]。為此,作者選用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)4種單體,選擇具有吸附特性的皂土類物質與常規(guī)的氧化還原引發(fā)劑形成引發(fā)劑體系,用Na2CO3調節(jié)反應體系的pH值,在堿性條件下合成了抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ,并考察了降濾失劑的性能。

        1 實驗

        1.1 試劑與儀器

        碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、過硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、乙二胺四乙酸二鈉,分析純;丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、膨潤土,工業(yè)級。

        HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋、JJ-1型定時電動攪拌器,江蘇金壇金城國盛實驗儀器廠;ZNN-D6型六速旋轉黏度計、BGRL-2型滾子加熱爐,青島奧斯特石油科技有限公司;GJS-B12K型變頻高速攪拌機、ZNS型濾失儀、DFC-0705型高溫高壓濾失儀,青島海通達專用儀器廠;TQ-300T型高速多功能粉碎機,永康天祺盛世工貿有限公司。

        1.2 方法

        1.2.1 合成方法

        在室溫下將單體AM、AMPS、R-AA、NVP以一定比例溶解于去離子水中,用Na2CO3調節(jié)溶液pH值至10~11,加入一定量皂土類物質攪勻。將溶液轉移至三口燒瓶中恒溫攪拌,通入氮氣30 min后間隔滴加過硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液,待生成無色至淺黃色黏稠狀產物且黏度不再發(fā)生變化即停止反應。用丙酮洗滌產物,再用乙醇反復洗滌,在75 ℃下烘干產物并粉碎至100目以上,即得抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ。

        1.2.2 結構表征

        采用紅外光譜儀對樣品進行結構表征。

        1.2.3 性能評價[8]

        降濾失性能:評價樣品在4%膨潤土淡水漿、淡水鉆井液、飽和鹽水鉆井液和復合鹽水鉆井液中加量為1%時,150 ℃下高溫滾動16 h后的流變性及濾失量。濾失量越小,降濾失性能越好。

        抗溫性能:評價樣品在4%膨潤土淡水漿中加量為1%時,在160~240 ℃高溫滾動16 h后,在高溫高壓(相應的老化溫度,3.5 MPa)條件下的流變性和濾失量。流變性和濾失量變化越小,抗溫性能越好。

        2 結果與討論

        2.1 紅外光譜分析(圖1)

        2.2 合成條件的優(yōu)化[10]

        2.2.1 單體比

        設定反應溫度為25 ℃、反應體系pH值為10、引發(fā)劑用量為單體總質量的0.4%,采用不同單體比[n(AM)∶n(R-AA)∶n(AMPS)∶n(NVP)]合成樣品,評價其在4%膨潤土淡水漿中加量為1%時的降濾失性能,結果見表1。

        表1 單體比對樣品降濾失性能的影響

        Tab.1 Effect of monomer ratio on the filtration loss of samples

        單體比AVmPa·sPVmPa·sYP Pa 濾失量mL-6.04.58.425.51∶1∶1∶117.314.525.06.83∶2∶3∶316.012.522.77.93∶3∶3∶130.020.540.914.53∶1∶4∶231.021.042.412.44∶1∶3∶219.316.528.17.84∶2∶3∶122.018.030.69.65∶1∶2∶223.321.039.65.84∶1∶3∶328.320.539.37.05∶1∶3∶326.319.536.86.45∶1∶3∶128.022.540.26.0

        注:AV為表現(xiàn)黏度;PV為塑性黏度;YP為動切力。下表同。

        從表1可以看出,單體比為5∶1∶2∶2時,樣品降濾失效果最好,其次是單體比為5∶1∶3∶1時。比較這兩個樣品組成,發(fā)現(xiàn)適當提高AM及AMPS在四元體系中的比例可提高樣品的降濾失性能。

        2.2.2 反應體系pH值

        設定單體比為5∶1∶2∶2、反應溫度為20 ℃、引發(fā)劑用量為單體總質量的0.4%、樣品在4%膨潤土淡水漿中加量為1%,考察反應體系pH值對樣品降濾失性能的影響,結果見表2。

        從表2可以看出,當反應體系pH值為10~11時,濾失量最低,所以確定反應體系最佳pH值為10~11。

        2.2.3 反應溫度

        設定單體比為5∶1∶2∶2、反應體系pH值為10、引發(fā)劑用量為單體總質量的0.4%、樣品在4%膨潤土淡水漿中加量為1%,考察反應溫度對樣品降濾失性能的影響,結果見表3。

        表2 pH值對樣品降濾失性能的影響

        Tab.2 Effect of pH value on the filtration loss of samples

        pH值AV/(mPa·s)PV/(mPa·s)YP/Pa濾失量/mL623.818.033.56.0728.511.540.16.5813.510.519.27.5912.510.017.99.51028.321.029.65.81125.019.525.55.91223.420.034.16.0

        表3 反應溫度對樣品降濾失性能的影響

        Tab.3 Effect of reaction temperature on the filtration loss of samples

        由表3可以看出,當反應溫度為20 ℃時,濾失量最低,所以確定最佳反應溫度為20 ℃。

        2.3 樣品在不同鉆井液中的降濾失性能

        在選擇單體物質的過程中,選擇了NVP,其所含的五元環(huán)的內脂酰胺基對鈣、鹽侵入有良好的抵抗力,在多種含有NaCl及CaCl2的鉆井液體系中具有良好的性能。

        樣品在淡水鉆井液、飽和鹽水鉆井液及復合鹽水鉆井液中的降濾失性能見表4。

        由表4可以看出,樣品在淡水、飽和鹽水及復合鹽水鉆井液中均有良好的降濾失性能。表明該樣品表現(xiàn)出良好的抗鈣、抗鹽性能,能夠適應多種鉆井液體系。

        2.4 抗溫性能

        樣品在4%膨潤土淡水漿中加量為1%時的抗溫性能見表5。

        從表5可以看出,樣品在4%膨潤土淡水漿中加量為1%時,在220 ℃時有較強的降濾失性能;在240 ℃時依然有一定的降濾失性能。

        表4 樣品在不同鉆井液中的降濾失性能

        Tab.4 The filtration loss of sample in different drilling fluids

        鉆井液類型樣品加量%AVmPa·sPVmPa·s YP Pa濾失量mL淡水06.04.58.425.50.314.811.020.77.20.518.814.526.66.70.721.816.530.76.21.028.321.029.65.81.538.028.053.15.7飽和鹽水05.04.07.2119.00.38.07.011.852.00.511.07.015.332.50.716.015.522.714.81.018.315.026.39.21.518.515.026.18.6復合鹽水02.52.53.8100.50.33.02.54.315.60.54.03.55.910.20.74.84.57.29.81.06.06.09.26.41.58.58.513.06.0

        表5 樣品的抗溫性能

        Tab.5 Temperature resistance of sample

        3 結論

        選用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、烷基丙烯酸(R-AA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)4種單體,采用非常規(guī)的引發(fā)劑和pH值調節(jié)方法,以改進的水溶液自由基聚合法合成了抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ。確定了最佳合成條件為:n(AM):n(R-AA):n(AMPS):n(NVP)=5∶1∶2∶2,反應溫度20 ℃,反應體系pH值10~11,反應時間4 h,引發(fā)劑用量為單體總質量的0.4%,用Na2CO3調節(jié)反應體系的pH值。YL-Ⅱ在淡水、飽和鹽水及復合鹽水鉆井液中均有良好的降濾失性能,表現(xiàn)出較好的抗鈣、抗鹽性能;抗溫溫度達到220 ℃,且在240 ℃時仍有一定的降濾失性能;在鉆井液體系中添加量較少,使用方便,能夠降低使用成本。

        [1] JARRETT M,CLAPPER D.High temperature filtration control using water based drilling fluid systems comprising water soluble polymers:US 7651980[P].2010-01-26.

        [2] DICKERT J J,HEIWEIL I J.Vinyl sulfonate amide copolymer and terpolymer combinations for control of filtration in water-based drilling fluids at high temperature:US 4608182[P].1986-08-26.

        [3] PATEL A D.Water-based drilling fluids with high temperature fluid loss control additive:US 5789349[P].1998-08-04.

        [4] 張寶慶,武玉民.耐高溫降濾失劑AMPS/AM/IA共聚物的合成及表征[J].油田化學,2001,18(2):105-107.

        [5] 劉明華.AMPS/DMDAAC/AM/MAA共聚物降濾失劑的合成及性能[J].精細石油化工進展,2002,10(3):41-43.

        [6] 王中華.AM/AA/淀粉接枝共聚物降濾失劑的合成及性能[J].精細石油化工進展,2003,4(2):23-25.

        [7] 張競.AM/AMPS共聚物的合成與降濾失性能的研究[D].南京:南京工業(yè)大學,2006.

        [8] 李占國,蔡素君,潘宏濤,等.鉆井液用抗鹽降濾失劑MPA-99的研究與應用[J].鉆井液與完井液,2003,20(3):22-24.

        [9] 羅霄,蒲曉林,李之軍,等.兩性離子聚合物降濾失劑PADMS的制備與室內性能評價[J].油田化學,2014,31(2):178-181.

        [10] 吳雪平.AM、AMPS、NVP、APEG四元共聚物降濾失劑的合成[J].油氣田地面工程,2014,33(11):43-44.

        Synthesis and Property of Anti-High Temperature Polymer Filtrate Reducer YL-Ⅱ

        HE Chen-chen,LUO Chun-zhi*

        (CollegeofChemistryandEnvironmentalEngineering,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China)

        Using four kinds of monomers:acrylamide(AM),2-acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid(AMPS),acrylic acid alkyl(R-AA),andN-vinyl pyrrole alkyl ketone(NVP),we synthesized anti-high temperature polymer filtrate reducer YL-Ⅱ by the aqueous solution radical polymerization with unconventional initiator and pH value adjustment method.The optimum synthesis conditions were as follows:n(AM)∶n(R-AA)∶n(AMPS)∶n(NVP) of 5∶1∶2∶2,reaction temperature of 20 ℃,pH value of reactiom system of 10~11,reaction time of 4 h,initiator amount of 0.4% of total monomers mass,pH value adjustment by Na2CO3.YL-Ⅱpossessed good filtrate reduction property in freshwater drilling fluids,saturated brine drilling fluids,and compound brine drilling fluids,which showed better calcium resistance and salt resistance.The anti temperature of YL-Ⅱreached 220 ℃,even YL-Ⅱhad certain filtrate reduction property at 240 ℃.YL-Ⅱhad a little addition quantity in drilling fluid system,which had advantages of convenient operation and low cost.

        polymer;filtrate reducer;anti-high temperature;rheology

        2017-03-08

        何晨晨(1990-),女,湖北襄陽人,碩士研究生,研究方向:油田化學品,E-mail:1165573462@qq.com;通訊作者:羅春芝,副教授,E-mail:87638702@qq.com。

        10.3969/j.issn.1672-5425.2017.07.009

        TE254.4

        A

        1672-5425(2017)07-0043-04

        何晨晨,羅春芝.抗高溫聚合物降濾失劑YL-Ⅱ的合成與性能[J].化學與生物工程,2017,34(7):43-46.

        猜你喜歡
        體系
        TODGA-TBP-OK體系對Sr、Ba、Eu的萃取/反萃行為研究
        “三個體系”助力交通安全百日攻堅戰(zhàn)
        杭州(2020年23期)2021-01-11 00:54:42
        構建體系,舉一反三
        探索自由貿易賬戶體系創(chuàng)新應用
        中國外匯(2019年17期)2019-11-16 09:31:14
        常熟:構建新型分級診療體系
        如何建立長期有效的培訓體系
        E-MA-GMA改善PC/PBT共混體系相容性的研究
        汽車零部件(2014年5期)2014-11-11 12:24:28
        “曲線運動”知識體系和方法指導
        加強立法工作 完善治理體系
        浙江人大(2014年1期)2014-03-20 16:19:53
        日本終身學習體系構建的保障及其啟示
        在线亚洲精品国产成人二区| 久久精品国产精油按摩| 久久人与动人物a级毛片| 日韩在线看片| 一个人的视频免费播放在线观看 | 被黑人猛躁10次高潮视频| 国产久视频国内精品999| 亚洲av一二三又爽又爽又色| 粉嫩国产av一区二区三区| 亚洲av不卡一区二区三区| 一区二区日韩国产精品| 青青草手机成人自拍视频| 亚洲一区二区三区四区精品在线| 亚洲国色天香卡2卡3卡4| 国产亚洲欧美在线观看的| 黄色三级一区二区三区| 熟妇高潮一区二区三区在线观看| 人妻av乱片av出轨| 国产成人亚洲精品77| 亚洲国产精品天堂久久久 | 天堂av在线播放观看| 日本妇人成熟免费2020| 亚洲精品乱码久久久久久蜜桃图片| 亚洲AV无码未成人网站久久精品| 青青草免费视频一区二区| 欧美日韩午夜群交多人轮换| 国产乱子伦在线观看| WWW拍拍拍| 第一九区另类中文字幕| 亚洲精品无码久久久影院相关影片 | 偷拍一区二区三区高清视频| 色妞色视频一区二区三区四区| 十八禁视频在线观看免费无码无遮挡骂过 | 国产精品偷伦视频免费手机播放| 美腿丝袜中文字幕在线观看| 丝袜美腿亚洲一区二区| 双乳被一左一右吃着动态图| 久久久精品2019免费观看| av在线免费观看网站,| 丰满熟妇人妻av无码区| 老头巨大挺进莹莹的体内免费视频|