基于aaamamps共聚物降滤失水剂的超浓反相乳液聚合及性能研究

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1、武汉工程大学硕士学位论文AA/AM/AMPS共聚物降滤失水剂的超浓反相乳液聚合及性能研究姓名：马贵平申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：喻发全;张良均20060501摘要选用丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2．丙烯酰胺基．2．甲基丙磺酸(AMPS)水溶性单体，采用超浓反相乳液聚合法，非离子乳化剂乳化，过硫酸盐引发聚合生成油田降滤失水剂。通过傅立叶红外光谱(FTIR)分析和验证三元AA／AM／AMPS共聚物，用差热分析DTA和热重分析TG考察了三元AA／AM／AMPS共聚物的热稳定性。研究了单体配比

2、中水化基团和吸附基团比例、引发剂用量、乳化剂用量、水相体积分数、单体水溶液的pH值和单体浓度对滤失水性能的影响，分析了乳化剂种类和用量、水相体积分数、搅拌速率、温度、单体水溶液的pH值因素对降滤失水剂贮存稳定性的影响，用正交实验方法确定了超浓反相乳液合成降滤失水剂的最佳工艺条件，并对其滤失水作用机理做了初步分析和探讨。正交实验的直观和方差分析结果表明，乳化剂用量对超浓乳液产品的滤失水性能和贮存稳定性有显著影响。相对于滤失水性能来说，滤失水性能随着单体中水化基团和吸附基团的比例、乳化剂用量、水相体积分数和单

3、体浓度的增大先增加再减小，随着水相pH值的增大而增加，随着引发剂用量的增大而降低，优化的实验条件为引发剂用量为O．2％(t001)，乳化剂为油相用量的12％(wt)，水相体积分数为85％，单体配比中水化基团和吸附基团比例为1：1，单体水溶液pH值为9，单体浓度为50％(wt)，且在降滤失水剂加量为0．2％(叭)时，测得的淡水泥浆滤失水量为12．2ml／30min。相对于贮存稳定性来说，非离子乳化剂有利于超浓反相乳液的形成，降滤失水剂的贮存稳定性随着乳化剂用量、搅拌速率的增加先增加再减小，随着水相体积分数、

4、贮存温度的增加而下降，随着水相pH值的增大而增加。当乳化剂为油相质量分数的12％(wt)，且复合乳化剂Span．80和Tween．60的质量比为9：l(wt)，水相体积分数为79％，降滤失水剂贮存温度为20℃，单体水溶液pH值为9，聚合搅拌速率为1000r／rain，此条件下降滤失水剂的贮存稳定。1生矽--0．028。本文还分析和探讨了AA／AM／AMPS三元共聚物降滤失水剂的滤失水作用机理，通过实验和计算表明降滤失水剂的滤失水作用机理主要是武汉丁程大学硕十学位论文依靠降低滤饼的渗透率来滤失水的。关键词：

5、AA／AM／AMPS，超浓乳液聚合，反相乳液聚合，降滤失水剂，贮存稳定性lIAbstractSynthesisandPropertiesofAA／AM／AMPSCopolymersasFiltrateReducerbySuper-concentratedInverseEmulsionPolymerizationBasedontheconsiderationofeasypolymerizationtechnology，easyapplicationprocedure，greenenvironment，and

6、lowcostetc，asuper-concentratedinverseemulsiontechnologyhasbeensuccessfullyusedforthefiltratereducersynthesisinthestudyandmanyfactorsonthepropertieswereinvestigated．Simply,suchasuper-concentratedinverseemulsion，whichcouldbeapplieddirectlyasafiltratereducer

7、indrillingfluids，wassynthesizedbyusingacrylicacid(AA)，acrylamide(AM)and2-acrylamido一2一methylpropanesulfonicacid(AMPS)asmonomers，potassiumperoxydisufateasinitiator,span·-80andtween·-60ascomplexemulsions，respectively．Fouriertransforminfrared(FTIR)wasusedtoa

8、nalyzeandtestifythepolymerstructureexpected．ThermalstabilityofcopolymerwasidentifiedbyTGandDTA．ThefiltratelOSSandthestoragestabilityarethemainpurposesconsideredbychangingtheemulsifierdose，emulsifiermBvalue，volumefra