含硅氧烷季銨鹽的兩親聚合物的合成及在稠油降粘中的應(yīng)用.pdf

1、隨著稠油開(kāi)采程度的加深，稠油降粘劑的設(shè)計(jì)合成和降粘機(jī)理成為研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的降粘劑所形成的乳狀液過(guò)于穩(wěn)定，破乳脫水困難，導(dǎo)致后處理成本高。理想的降粘劑要求具有高的乳化降粘效率、一定的抗溫耐鹽性能，重點(diǎn)是所形成的乳狀液易于破乳脫水，達(dá)到流動(dòng)降粘、靜置脫水的效果。通過(guò)在丙烯酰胺類聚合物主鏈中引入特殊功能的結(jié)構(gòu)單元所制備的聚合物型降粘劑，同時(shí)具備功能基團(tuán)和高分子的優(yōu)勢(shì)，因此更具有應(yīng)用前景。本文主要設(shè)計(jì)合成了一種可聚合的硅氧烷季銨鹽單體(SQ)，

2、進(jìn)一步與丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)制備系列聚合物，對(duì)單體和聚合物的結(jié)構(gòu)及溶液性能進(jìn)行表征，并研究了聚合物對(duì)稠油的降粘性能。論文包含以下幾個(gè)方面的工作:
　　1，設(shè)計(jì)合成了一種新型的硅氧烷季銨鹽單體(SQ)，通過(guò)核磁共振、紅外光譜等手段對(duì)單體分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，同時(shí)通過(guò)表面張力法、熒光探針?lè)ê碗妼?dǎo)率法研究了硅氧烷季銨鹽單體的表面活性，結(jié)果表明該單體具備優(yōu)異的降低水溶液表面張力的能力，

3、臨界膠束濃度(CMC)為0.76g/L，可將水溶液的表面張力降至30.55 mN/m。
　　2，通過(guò)自由基溶液聚合法，以自制的硅氧烷季銨鹽單體(SQ)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)為原料，制備一系列二元聚合物PASQ(AM/SQ)、PAA(AM/AMPS)和三元聚合物PAASQ(AM/SQ/AMPS)。通過(guò)核磁共振、紅外光譜和元素分析測(cè)試表征聚合物的結(jié)構(gòu)組成，通過(guò)激光光散射測(cè)定了聚合物的分子量。TG

4、A和DSC測(cè)試結(jié)果表明含硅氧烷季銨鹽的聚合物具備更強(qiáng)的耐熱性能，應(yīng)用前景廣闊。
　　3，通過(guò)表面張力、界面張力、熒光光譜、動(dòng)態(tài)光散射和表觀粘度測(cè)試研究了聚合物的溶液性能，并考察了濃度及溫度對(duì)聚合物在水溶液中的聚集行為的影響。結(jié)果表明，雖然聚合物的表面活性較差，但其界面活性較高，且硅氧烷單體的加入增強(qiáng)了聚合物水溶液對(duì)稠油的潤(rùn)濕性能。
　　4，系統(tǒng)研究了聚合物水溶液對(duì)稠油的降粘效果，考察了油水比、聚合物的濃度對(duì)降粘效果的影響。結(jié)

5、果表明，隨著油水比的降低和聚合物濃度增大，乳狀液的粘度先快速下降后基本維持穩(wěn)定，按照結(jié)果，測(cè)試選取最佳的油水比和聚合物濃度。通過(guò)乳狀液類型的觀察及穩(wěn)定性分析測(cè)試研究了乳狀液的穩(wěn)定性，并測(cè)定了含硅氧烷季銨鹽的聚合物降粘劑的抗鹽和耐老化性能。研究表明，含硅氧烷季銨鹽的聚合物不僅具備優(yōu)異的降粘效果，一定的耐溫抗鹽性能，且所形成的乳狀液穩(wěn)定性適宜，易于破乳脫水。當(dāng)濃度為1.0g/L時(shí)，含硅氧烷季銨鹽的聚合物PASQ和PAASQ的降粘率可超過(guò)90