陽離子型疏水締合聚合物的合成與性能研究.pdf

1、石油是21世紀最重要的一次能源之一，隨社會經濟的飛速發(fā)展，對于石油的需求量也是與日俱增。但常規(guī)石油資源有限，歷時幾十年的開采，已經逐漸枯竭，因此大量的稠油資源成為我們關注的熱點。隨著采油技術的提高，稠油資源有望在能源中占據(jù)主導地位，緩解世界能源危機。
　　因為稠油具有高粘度、高凝固點、流動性差等特點，給稠油的開采及運輸工作帶來了極大困難。為了克服這些難題，目前面臨的最重要的工作就是對稠油進行降粘。常用的降粘技術有:稀釋降粘法、加熱

2、降粘法、乳化降粘法和油溶性降粘劑降粘法等。其中水溶性乳化降粘由于效果明顯、成本低和工藝簡單而備受關注及廣泛應用。
　　本文的工作主要研究陽離子型疏水締合聚合物的合成及表征，共聚物溶液的聚集行為及其稠油降粘性能。
　　1.通過N-（3-二甲氨基丙基）丙烯酰胺和溴代十六烷季銨化反應合成了陽離子單體N-(3-丙烯酰胺丙基)N，N-二甲基N-十六烷基溴化銨(DMPHDBA)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、N-丙烯酰胺嗎啉(ACMO)自

3、由基共聚，合成了9種單體比例不同的共聚物，并通過核磁共振、紅外光譜等手段對共聚物的結構進行了表征，用動態(tài)光散射研究了共聚物在水溶液中的聚集行為。通過界面張力、接觸角研究了共聚物與原油之間的相互作用，考察了共聚物與稠油組成乳液的穩(wěn)定性和粘度變化。聚合物結構中陽離子單體DMPHDBA的引入，使得共聚物具有一定的乳化性能，而單體ACMO的引入，加強了聚合物與稠油組分之間的相互作用，有利于提高油水乳液穩(wěn)定性，大大降低了稠油粘度。
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4、通過N,N-二甲基十二胺和4-乙烯基芐氯季銨化反應合成了陽離子單體4-乙烯基芐基十二烷基二甲基氯化銨(VBDDMAC)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、N-丙烯酰胺嗎啉(ACMO)自由基共聚，合成了8種單體比例不同的共聚物，用核磁共振、紅外光譜等對共聚物結構進行了表征，用共振光散射對共聚物在水溶液中的聚集行為進行了考察。此外，通過界面張力和接觸角研究了共聚物與原油之間的相互作用，考察了共聚物對稠油的降粘性能，發(fā)現(xiàn)陽離子單體VBDDMAC和A

5、CMO的引入，使得共聚物具有一定的自乳化性能，對稠油有較好的降粘效果。
　　3.通過N，N-二甲基十二胺和烯丙基氯季銨化反應合成了陽離子單體烯丙基十二烷基二甲基氯化銨(ADDMAC)，然后將其與丙烯酰胺(AM)、二十二烷基聚氧乙烯基醚甲基丙烯酸酯(BEM)自由基共聚，合成了不同單體比例的共聚物，用核磁共振、紅外光譜、動態(tài)光散射、共振光散射、熒光光譜、接觸角等手段對共聚物的結構和共聚物在水溶液中的聚集行為進行了研究。此外，考察了共聚

6、物對稠油的降粘性能，發(fā)現(xiàn)陽離子單體ADDMAC及單體BEM均可使聚合物具有一定的乳化性能，而單體中的長疏水烷基鏈使得聚合物具有疏水締合作用，這都加強了與稠油的相互作用，降低了稠油粘度。
　　4.設計合成陽離子單體環(huán)氧丙基十二烷基二甲基氯化銨(EPDDMAC)，然后與黃原膠在堿性條件下進行開環(huán)醚化反應，通過改變EPDDMAC的投料比，得到不同醚化度的改性黃原膠(XEAC)。通過核磁共振、紅外光譜、元素分析等對XEAC進行結構表征，用