探索驱油用高相对分子质量聚丙烯酰胺的制备

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1、天津大学硕士学位论文驱油用高相对分子质量聚丙烯酰胺的制备姓名：张清林申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：阮湘泉1999.8.1摘要本文研究了驱油用高相对分子质量聚丙烯酰胺的制备。实验中，以丙烯酰胺和丙烯酸钠为原料，利用一种新型氧化还原引发体系，采用水溶液共聚法合成了相对分子质量达2200万的高相对分子质量的聚丙烯酰胺。研究了初始温度、甲酸钠用量、引发剂用量、pH值、单体配比对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响。利用正交实验法确定出反应的最佳工艺条佝，总单体质量分数45％tpH值9．5氧化剂2．56X10。4克／总单体还原剂4．27

2、×104克／总单体起始温度10T甲酸钠3．42×10“克／总单体单体配比(丙烯酸钠与丙烯酰胺摩尔比)3：9最佳条件下所得聚丙烯酰胺相对分子质量2210万、固含量45．6％、水解度25．7％、＼过滤比1．32。＼，关键词：聚丙烯酰胺相对分子质量共聚驱油ABSTRACTInthispaper，thepreparationofhighrelativemolecularweightpolyacrylamideforenhancedoilrecoverywerestudied．Thehighrelativemolecularweightpo

3、lyacrylamidewaspreparedbycopolymerizationinaqueoussolutionbyusingacrylamideandsodiumacrylateasrawmaterialsandanovelredoxinitiationsyste儿Theeffectsofinitialtemperature，theamountsofsodiumformate，initiatorconcentration，pHvalueandmoleratioofmonomersofsystemontherelativemo

4、lecularweightofthepolyacrylamideswerestudiedandtheoptimumreactionconditionsweredeterminedbyorthorgonaltest．monomerscOncentrationpnvalueoxidizerreducerinitialtemperaturesodiumformate45％9．54．27X10。49／monomers10℃3．42×10’6g／monomersmoleratioofsodiumacrylateandacrylamide3：

5、9Undertheoptimalconditions，thesampleoftheproductwiththefollowingpropertieswasobtained：relativemolecularweight2．21×107．solidcontent45．6％，degreeofhydration25．7％，ratiooffilter1．32．Keywords：polyacrylamiderelativemolecularweightcopolymerizationenhancedoilrecovery天津大学硕士学位论文

6、第一章前言1前言聚丙烯酰胺部分水解体是油田广泛应用的聚合物，特别是在大庆油田，年耗聚丙烯酰胺已超过5万吨，利用聚丙烯酰胺增驱原油每年已达800万吨，超过了大庆外围油田新增原油产量的总和，相当于国内一个中型油田的年产量，聚丙烯酰胺已成为保障大庆油田高水平、高效益，可持续发展的重要战略物资。聚丙烯酰胺是一种线型水溶性聚合物，按聚合物链上所带电荷不同可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。阴离子型聚丙烯酰胺中，尤以水解聚丙烯酰胺最为普遍Ⅲ[2]，它是水溶性聚合物中应用最为广泛的品种之一，它因丙烯酰胺聚合而得，因此，在其分子的主链上带有大量的

7、侧链基——酰胺基，酰胺基的独特之处在于它能与多种可形成氢键的化合物形成很强的氢键。这样，聚丙烯酰胺不仅具有一系列衍生物，而且具有多种宝贵的性能，如絮凝性、增粘性、增稠性、表面活性、降失水性、降摩阻等特性，因此在油田钻井、采油、堵水、调剖、酸化、压裂、水处理等方面得到广泛的应用，其应用前景居各油田化学剂之首‘3](4】。聚丙烯酰胺作为驱油主剂，其主要功能是提高驱替液的粘度。因此，聚丙烯酰胺溶液的表观粘度是驱油的一项重要指标。聚丙烯酰胺相对分子质量越高，其表观粘度也越高。如何制得高相对分子质量聚丙烯酰胺是油田科研工作者面临的难题o][

8、⋯。聚丙烯酰胺的生产方法主要有均聚法和共聚法，均聚法在生产过程中会放出大量的氨而腐蚀设备和污染环境口]，共聚法生产周期较短，且用丙烯酰胺和丙烯酸进行共聚同样可得到与阴离子型聚丙烯酰胺相同的聚合物，从而克服了上述缺点。同时，可按不同的工艺条件来生产不