【正文】
實驗期間,劉老師主動關心和詢問我的實驗進展,并在實驗失敗后給我新的指導,最終使我不僅順利完成了整個實驗內容,提高了自己的實踐動手能力,還從中學到了許多有關聚合物合成方面的知識,增加了我對驅油用聚合物的認識。實驗合成的產物具有一定的分子量和耐溫抗鹽性,但與預期效果還有一定的差距,故在提高聚合物分子量和耐溫抗鹽性能方面還有待改進,需要做進一步分析與研究。由于溫度升高,分子運動加快,分子間氫鍵被破壞,分子鏈解纏結,因而溶液剪切粘度降低。sNaCl加量濃度聚合物%%%%%%%%%%圖13 表觀粘度隨聚合物濃度和鹽濃度變化圖從圖13中可以看出,隨著鹽濃度的增加,三種濃度的聚合物溶液的表觀粘度都在下降,且濃度越大的下降的越快。粘度隨濃度增大而增大是因為濃度越大,分子間作用力越大,分子中的長支鏈末端為羧鈉基團,在水溶液中電離形成-COO-,鏈與鏈之間相互排斥,使得分子線團膨脹、疏松,體積變大,從而導致溶液粘度增加。在室溫下稱取1g、2g、3g、4g、5g共聚物乳液于5個干燥的燒杯中,分別用蒸餾水配制成200mL的水溶液,靜置到其完全溶解。可以得到該聚合物水溶液的粘度隨時間的變化趨勢。在分辨率為4cm1條件下掃描得紅外譜圖。一點法測得的結果見表7。其原因在于:單體B使合成的聚合物分子上連接有較長的支鏈-CH2O(CH2)9COONa,其中-CH2-為親油基。4. 用一定量所配共聚物溶液重復以上第3兩步,取平均值,計為t,根據上面所述公式計算出該共聚物的特性粘數。它表示我們可以測定某一定濃度C下的ηsp,lnηr來計算其特性粘數。對于低剪切速率下的高分子溶液,其值一般實驗部分大于1。當高分子聚合物溶于水中形成溶液時,溶液的粘度往往大于水的粘度,通常用特性粘數來表示聚合物分子對溶液粘度的貢獻。聚合物的合成化學反應式為: (2) 合成工藝流程如圖6所示。表2 實驗原料名稱規(guī)格生產廠家10羥基葵酸分析純營口天元實業(yè)精細化工有限公司無水乙醇分析純安徽安特生物有限公司氯丙烯化學純國藥集團化學試劑有限公司丙烯酰胺(AM)分析純天津市光復精細化工研究所丙烯酸(AA)分析純天津市光復精細化工研究所過硫酸銨分析純武漢市江北化學試劑有限責任公司亞硫酸氫鈉分析純武漢市江北化學試劑有限責任公司乙二胺四乙酸(EDTA)分析純武漢市江北化學試劑有限責任公司NaOH分析純天津福晨化學試劑廠NaCl分析純成都金山化學試劑有限公司癸烷化學純天津市光復精細化工研究所2810工業(yè)品實驗室自制 實驗儀器實驗涉及到的儀器除下表3所示之外,還有250mL三頸燒瓶、氮氣瓶、秒表、吸耳球、滴液漏斗、不同規(guī)格的容量瓶、移液管、燒杯、量筒和玻璃棒若干等。(2)梳形聚合物的合成技術研究。僅有微量水,AM及少量乳化劑溶于油相。引發(fā)劑既可以用油溶性引發(fā)劑,如偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化苯甲酰(BPO),也可用水溶性引發(fā)劑,如過硫酸鉀(KPS),還可用光引發(fā)等其他引發(fā)方式。但采用一般反相乳液聚合方法仍存在膠乳不穩(wěn)定而易有聚合物絮沉、凝膠和粒子大小分布過寬等問題。用于聚合物驅時可直接用油田污水配制,節(jié)約了大量寶貴的淡水資源;用于復合驅時則可大大降低驅油劑費用,提高復合驅的經濟效益,滿足高溫高鹽油藏的需要,具有很好的推廣應用價值[1115],并有望成為新一代油田三次采油用驅油劑。也就是說增大聚合物分子鏈的剛性和分子結構的規(guī)整性,使得聚合物分子鏈卷曲困難,分子鏈旋轉的水力學半徑增大,從而大大提高了其增粘抗鹽能力。表1 聚丙烯酰胺和黃原膠性能比較表名稱粘度剪切穩(wěn)定性抗鹽性抗溫性成本聚丙烯酰胺高差一般適用范圍廣低黃原膠高好好適用溫度低高為了克服以上聚合物的缺陷,人們已做了大量研究工作。與一般水驅相比,聚合物驅油可以加速采油過程,改善經濟效益,化學驅油的注入工藝及設備較簡單、成本較低。為此,梳形聚合物的研究成為國家科技部“973”計劃項目“大幅度提高石油采收率的基礎研究”中重要研究課題之一。本文涉及新型聚合物的合成與結構分析,聚合物的性能表征,具有重要的理論探討意義;本文所合成的聚合物和性能研究結果可直接作為原始資料應用于原油采收率的提高,而由此產生的新的技術具有重大的應用價值。其中,最突出的問題在于水溶性聚合物在高溫高鹽油藏中的不適應。(2)We can see that the copolymer in the laboratory is the target of the structure of the b shaped polymer from the IR test results。評語:評閱教師簽名: 評定成績(百分制):_______分V長江大學畢業(yè)論文(設計)答辯記錄及成績評定學生姓名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設計)題目答辯時間 年 月 日 ~ 時答辯地點一、答辯小組組成答辯小組組長:成 員:二、答辯記錄摘要答辯小組提問(分條摘要列舉)學生回答情況評判三、答辯小組對學生答辯成績的評定(百分制):_______分 畢業(yè)論文(設計)最終成績評定(依據指導教師評分、評閱教師評分、答辯小組評分和學校關于畢業(yè)論文(設計)評分的相關規(guī)定)等級(五級制):_______答辯小組組長(簽名) : 秘書(簽名): 年 月 日院(系)答辯委員會主任(簽名): 院(系)(蓋章)反相微乳液聚合法合成梳形聚合物的研究學 生:成 芳 石油工程學院指導教師:劉衛(wèi)紅 石油工程學院[摘要] 水溶性聚合物在高溫高鹽油藏中使用的局限性使得耐溫抗鹽型聚合物的研究成為國內外關注熱點。第6周按設計路線進行實驗,合成單體B。(2)梳形聚合物的合成技術研究。(2)梳形聚合物的合成技術研究。梳形聚合物由于其特異的一級分子結構,致使其在本體或溶液中具有許多特異的、優(yōu)良的性能,規(guī)整結構梳形聚合物的性能更佳。一旦這些問題得到突破,其應用和推廣對我國東部老油田的“穩(wěn)油控水戰(zhàn)略”意義重大,對我國石油工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。結合我國油田大多數是陸相沉積油田, 油藏的非均質性較大, 水驅流度比較高的特點,化學驅成為目前我國強化采油的主要手段,其中聚合物驅以其操作方便, 原料易得, 成本較低, 并可與調整油水剖面相結合, 在化學驅中技術比較成熟, 效果優(yōu)異而倍受青睞。反相微乳液聚合法合成梳形聚合物的研究畢業(yè)論文目 錄畢業(yè)設計任務書 I開題報告 II指導教師審查意見 III評閱教師評語 IV答辯會議記錄 V中文摘要 VI英文摘要 VII前言 11 概述 2 本文研究的目的和意義 2 油田常用聚合物的研究現狀和存在的問題 2 梳形聚合物的研究進展 3 反相微乳液聚合 5 本文主要研究內容 92 實驗部分 11 原料及儀器 11 聚合物的合成 11 合成共聚物特性粘數的測定 143 結果與討論 17 合成條件對聚合物特性粘數的影響 17 粘均分子量的計算 18 合成共聚物的結構表征 18 合成共聚物溶液的性質 204 結論與建議 25參考文獻 26致謝 2815.畢業(yè)設計(論文)的目標及具體要求(1) 通過畢業(yè)設計,使學生在查閱文獻資料、專業(yè)外語翻譯、實驗設計及實施等方面有所提高,并通過畢業(yè)設計使學生掌握科學研究的手段和方法。然而在高溫高鹽油藏中聚合物驅油技術的應用受到阻礙。因此,本文的研究在該領域具有開拓性,也是前沿性研究課題。近年來,經過專家們的不斷創(chuàng)新,許多合成梳形聚合物新方法的發(fā)現促進了梳形聚合物的廣泛應用。利用篩選出來的功能單體與丙烯酸、丙烯酰胺采用反相微乳液聚合法共聚。(3)梳形聚合物的結構表征技術研究。第7周按設計路線進行實驗,合成梳形聚合物。梳形聚合物因其獨特的分子結構而具有多種優(yōu)良性能,使得解決聚合物在耐溫抗鹽性能上存在的問題成為可能,因此具有重大的研究價值。(3) It shows that the copolymer we got can be resistant temperature and saltresistant in some degree,what’s more ,it has a good shear thickening properties in both clear and salt water solution, in addition, the microemulsion system has a good watersolubility and stability. (4)The intrinsic viscosity of the copolymer is ,and the molecular weight is about 2,360,000.Key words: b polymer。例如,中原油田、勝利油田、大港油田、江漢油田的“高溫”、“高鹽”儲層,使得常規(guī)水溶性聚合物的應用受到嚴格的限制。第27頁(共28頁)概述1 概述 本文研究的目的和意義隨著社會經濟的發(fā)展,人們對石油的需求量越來越大,而石油作為不可再生資源,其儲量隨著人們的開采不斷減少。雖然經過十多年的努力,我國現已成功研制了新型“耐溫”、“抗鹽”、“抗剪切”的聚合物—水溶性梳形聚合物。三次采油對聚合物有著很大的需求。美國專利4304902[9]披露了帶長鏈環(huán)氧化物的氧化乙炔共聚物,但是該方法需高濃度(1%)才能增稠,且需加表面活性劑助溶。梳形聚合物的研究只有十多年的歷史,研制的主要目標是想解決高分子表面活性劑由于分子量高、分子內及分子間易于相互纏結、不易在表/界面上排列、難以在表/界面上吸附等問題。梳形聚合物的研制思路是在高分子的側鏈同時帶親油基團和親水基團,由于親油基團和親水基團的相互排斥,使得分子內和分子間的卷曲、纏結減少,高分子鏈在水溶液中排列成梳子形狀,因此,將梳形聚合物用于油田三次采油,具有解決聚合物抗鹽問題的可行性[9]。在反相微乳液中進行的這類單體的聚合可以從根本上解決上述問題[16]。[16,2627] 反相微乳液聚合機理反相微乳液聚合,主要是研究丙烯酰胺(AM)的聚合及AM與丙烯酸鈉等的共聚。反應開始后,油溶性引發(fā)劑在油相中分解形成初級自由基,初級自由基引發(fā)油相中的微量單體。利用篩選出來的功能單體與丙烯酸、丙烯酰胺采用反相微乳液聚合法共聚。表3 實驗儀器