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文檔簡介
1、本論文以瓜爾膠原料,使用熱重分析的方法對瓜爾膠的進行了穩(wěn)定性分析和品質(zhì)鑒定,并與常見的油田化學(xué)品進行了比較和區(qū)分;另外,分別利用3-氯-2-羥基丙磺酸鈉和磷酸鈉為改性劑對瓜爾膠進行了改性,以粘度和水不溶物為主要評價指標,通過正交實驗探究得到了影響實驗結(jié)果的最佳工藝條件,通過紅外分析、熱重分析及元素分析等手段進行了表征,探討了改性反應(yīng)的作用機理,再采用流變性實驗、濾失實驗、抑制性評價實驗等對其作為壓裂液稠化劑進行了作用效能評價。具體內(nèi)容如
2、下:
(1)瓜爾膠的分解溫度區(qū)間為230℃~350℃,黃原膠的分解溫度區(qū)間為210℃~450℃,可溶性淀粉的分解溫度區(qū)間為260℃~450℃,玉米淀粉的分解溫度區(qū)間為270℃~450℃,聚丙烯酰胺受熱易分解,聚乙烯醇的分解溫度區(qū)間為200℃~550℃,羧甲基纖維素的分解溫度區(qū)間為200℃~500℃;通過熱重法鑒別出瓜爾膠里含有的聚丙烯酰胺的方法是可行的。
?。?)以3-氯-2-羥基丙磺酸鈉為磺化劑對瓜爾膠進行改性,以表
3、觀粘度和水不溶物含量為評價指標,通過正交實驗及單因素分析實驗優(yōu)選出較優(yōu)改性條件為:反應(yīng)溫度26℃、反應(yīng)時間2.0h、氫氧化鈉占瓜爾膠質(zhì)量分數(shù)為1.0%、3-氯-2-羥基丙磺酸鈉占瓜爾膠質(zhì)量分數(shù)為0.5%;優(yōu)化項磺化產(chǎn)物的0.6%水溶液的表觀粘度為104.3mPa·s,與瓜爾膠原粉(78.4mPa·s)相比提高了33%。紅外分析中磺化產(chǎn)物在波數(shù)為1195cm-1、617cm-1附近出現(xiàn)的硫氧雙鍵(S=O)和碳硫鍵(S-C)特征峰,證實成功
4、引入磺酸基團;DSC分析中磺化產(chǎn)物吸熱峰提前出現(xiàn),熔融溫度降低,S增加;元素分析中C元素的含量降低了1.580%,S元素的含量增加了0.142%,證實向瓜爾膠分子中成功引入了磺酸基;熱重實驗中磺化產(chǎn)物熱分解峰滯后于原膠出現(xiàn),說明改性產(chǎn)物耐熱性增強;通過進行壓裂液性能評價實驗,結(jié)果表明磺化產(chǎn)物較原粉耐溫性有所增強,抗濾失性能得到提升,對地層的抑制性有所增強。
?。?)以磷酸鈉為磷酯化劑對瓜爾膠進行改性,以表觀粘度和水不溶物含量為評
5、價指標,通過正交實驗及單因素分析實驗優(yōu)選出較優(yōu)改性條件為:反應(yīng)溫度30℃、氫氧化鈉加量為瓜爾膠質(zhì)量分數(shù)的1.0%、磷酸鈉加量為瓜爾膠質(zhì)量分數(shù)的0.1%、反應(yīng)時間為2.0h。優(yōu)化項磷酯化產(chǎn)物的0.6%水溶液的表觀粘度為103.7mPa·s與瓜爾膠原粉(78.4mPa·s)相比提高了32%;紅外分析中磷酯化為產(chǎn)物在波數(shù)1085cm-1、856cm-1附近出現(xiàn)的磷氧雙鍵(P=O)和碳氧磷鍵(P-O-C)的特征峰,證實了磷酸酯鍵的成功引入;DS
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