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分析磁性聚合物复合微球调剖堵水剂制备与其性能如何写

收藏本文 2024-04-14 点赞:5867 浏览:14022 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:深部调剖堵水技术是针对注水开发油田进入中高含水期利用的新技术,聚合物微球技术具有很多优点,能够满足“注得进、堵得住、能移动”的特殊要求,实现逐级深部调剖堵水,在聚合物微球内添加磁性无机组分,将会使磁性聚合物微球具有两个运用特性:一个是作为磁性堵水剂用于生产油井内,提升油层采收率;另一个是作为调剖驱油剂用于注水井内,如果被挤入油层随采出液携带出,可进行磁性分离处理。本论文制得了一种新型的调剖堵水用磁性聚合物微球,由核-壳型Fe_3O_4@SiO_2磁性无机组分和聚丙烯酰胺-丙烯酸或者聚丙烯酰胺有机组分复合而成,并试验浅析了其溶胀性、流变性、封堵性以及磁性分离效果,主要探讨内容和结论如下:1、采取共沉淀法合成磁性Fe_3O_4纳米颗粒后用SiO_2进行表面修饰得到核-壳型Fe_3O_4@SiO_2粒子,经KH-570改性后采取分散聚合法在Fe_3O_4@SiO_2磁性颗粒有着下分别以丙烯酰胺和丙烯酸为单体或者仅以丙烯酰胺为单体制得两种磁性聚合物微球PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2和PAM/Fe_3O_4@SiO_2。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计的表征测试结果说明,制得的PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2和PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球为微米级,形成了很好的复合结构,都具有超顺磁性。2、探讨了溶液的盐度、溶胀温度以及溶胀时间对磁性聚合物微球溶胀性能的影响,PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球和PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球都具有较强的耐温抗盐能力,结构稳定,溶胀12天后粒径都能膨胀至初始的6倍左右。3、用流变仪测试磁性聚合物微球形成分散系统后的流变性,当剪切速率恒定在600s~(-1)时,PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球分散系统是依时性流体,且属于震凝性流体,而PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球分散系统则是非依时性流体;PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2和PAM/Fe_3O_4@SiO_2分散系统在低剪切速率条件下都体现为拟塑性流体,在中等剪切速率条件下都体现为涨塑性流体,在高剪切速率条件下都体现为近似牛顿流体。4、用微孔滤膜试验浅析了磁性聚合物微球的封堵性能,PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2复合微球的封堵能力随着溶胀时间的延长呈现出先增强后减弱的走势,溶胀4天时,封堵能力最强。5、利用磁铁测试了磁性聚合物微球的磁性分离效果,结果表明,能够利用外加磁场容易地将微球以分散系统中分离出来。关键词:调剖论文磁性分离论文磁性堵水论文聚合物微球论文溶胀性论文流变性论文封堵性论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-10

    目录10-17

    第一章 文献综述17-35

    1.1 调剖用聚合物微球17-24

    1.1.1 聚合物微球调剖的特点18-19

    1.1.2 聚合物微球的封堵机理19-20

    1.1.3 聚合物微球的制备策略20-24

    1.2 磁性纳米粒子24-30

    1.2.1 Fe_3O_4超顺磁性纳米颗粒的制备策略24-27

    1.2.2 无机纳米材料对Fe3O4磁性纳米颗粒的表面修饰27

    1.2.3 磁性无机材料的改性27-29

    1.2.4 Fe_3O_4超顺磁性纳米颗粒的运用29-30

    1.3 磁性聚合物微球30-32

    1.3.1 磁性聚合物微球的构型30-31

    1.3.2 磁性聚合物微球的合成策略31-32

    1.3.3 磁性聚合物微球的特性和运用32

    1.4 磁性材料堵水技术32-33

    1.5 本论文探讨的作用与内容33-35

    第二章 调剖堵水用磁性聚合物微球PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2和PAM/Fe_3O_4@SiO_2的制备与表征35-49

    2.1 引言35-37

    2.2 实验部分37-40

    2.2.1 试剂与仪器37-38

    2.2.2 磁性Fe3O4粒子的制备38-39

    2.2.3 核-壳型磁性Fe3O4@SiO2纳米颗粒的合成39

    2.2.4 核-壳型磁性Fe3O4@SiO2纳米颗粒的改性39

    2.2.5 磁性聚合物微球调剖堵水剂的制备39-40

    2.3 表征部分40-41

    2.3.1 扫描电子显微镜表征(SEM)40

    2.3.2 红外光谱表征(FT-IR)40

    2.3.3 磁性测试(V)40-41

    2.4 结果与讨论41-47

    2.4.1 磁性Fe_3O_4粒子的SEM浅析41

    2.4.2 核-壳型磁性Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒的SEM浅析41-43

    2.4.3 磁性聚合物微球调剖堵水剂的SEM浅析43-45

    2.4.4 磁性聚合物微球调剖堵水剂的FT-IR浅析45-46

    2.4.5 磁性聚合物微球调剖堵水剂的V浅析46-47

    2.5 小结47-49

    第三章 调剖堵水用磁性聚合物微球PAMAA/Fe3O4@SiO2的性能探讨49-61

    3.1 引言49-50

    3.2 实验部分50-52

    3.2.1 试剂与仪器50

    3.2.2 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球的溶胀性试验50-51

    3.2.3 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球的流变性试验51

    3.2.4 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球的封堵性试验51-52

    3.3 测试部分52

    3.3.1 激光粒度测试52

    3.3.2 流变性测试52

    3.3.3 封堵性测试52

    3.4 结果与讨论52-60

    3.4.1 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球的溶胀性探讨52-55

    3.4.2 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2调剖堵水剂的流变性探讨55-58

    3.4.3 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2调剖堵水剂的封堵性探讨58-59

    3.4.4 PAMAA/Fe_3O_4@SiO_2微球的磁性分离59-60

    3.5 小结60-61

    第四章 调剖堵水用磁性聚合物微球PAM/Fe_3O_4@SiO_2的性能探讨4561-71

    4.1 引言61-62

    4.2 实验部分62-64

    4.2.1 试剂与仪器62

    4.2.2 PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球的溶胀性试验62-63

    4.2.3 PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球的流变性试验63-64

    4.3 测试部分64

    4.3.1 激光粒度测试64

    4.3.2 流变性测试64

    4.4 结果与讨论64-69

    4.4.1 PAM/Fe_3O_4@SiO_2微球的溶胀性探讨64-66

    4.4.2 PAM/Fe_3O_4@SiO_2调剖堵水剂的流变性探讨66-69

    4.5 小结69-71

    第五章 结论71-73

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