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1、Comment m1 居中 毕 业 论 文 题目 题目 聚甲基丙烯酸十八酯聚甲基丙烯酸十八酯 磺酸型共聚物的合成磺酸型共聚物的合成 降粘性能降粘性能研究研究 学学 生 生 曹沛 学学 号 号 2012085050110 学学 院 院 化学化工学院 专专 业 业 石油工程 指导教师 指导教师 李培枝 2016 年年 6 月月 6 日日 陕陕 西西 科科 技技 大大 学学 毕业论文任务书毕业论文任务书 化学与化工 学院学院 石油工程 专业专业 12 班级班级 学生 学生 曹沛 毕业设计题目 毕业设计题目 聚甲基丙烯酸十八酯 磺酸型共聚物的合成及其降粘性能 毕业论文从毕业论文从 2016 年年 3
2、月月 1 日起到日起到 2016 年年 6 月月 20 日日 课题的意义及培养目标 课题的意义及培养目标 随着石油勘探的纵向发展 我国温度超过 200 的深井 超深井数目 也越来越多 钻具在地层中钻进条件日趋复杂 随着钻井深度的增加 井 筒内温度显著升高 钻井液稠化问题越来越严重 而钻井液降粘剂主要是 用来降低钻井液的粘度 控制钻井液的流动性 为了制备一种高效降粘剂 本课题选用甲基丙烯酸十八酯和 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸为主要功能单 体 制备聚共聚物降粘剂 考察单因素对共聚物降粘性能的影响 确定最 佳合成方案 通过红外分析对共聚物的结构进行表征 并对其降粘性能 抗盐 抗钙性能进行评价 通
3、过对共聚物的合成及其降粘性能的研究 使学生掌握水溶液自由基 聚合基本理论和方法 掌握钻井液降粘剂性能评价的基本原理和方法 提 高科研和创新能力 论文所需收集的原始数据与资料 论文所需收集的原始数据与资料 近年来的国内外有关含丙烯酸十八酯的水溶液自由基聚合方法的研究 资料 有关钻井液聚合物降粘剂的研究资料 基本性能测试方法 应用条 件 各种工艺参数 性能检测分析 实验记录 等 课题的主要任务 需附有技术指标分析 课题的主要任务 需附有技术指标分析 1 以甲基丙烯酸十八酯 磺酸型阴离子单体为主要原料 通过水溶液 自由基聚合 制备一种聚甲基丙烯酸十八酯 磺酸型共聚物降粘剂 2 考察单因素对共聚物降粘
4、性能的影响 确定最佳合成方案 3 通过红外分析对共聚物的结构进行表征 并对其降粘性能 抗盐 抗钙性能进行评价 4 完成本科生毕业论文并通过答辩 设计进度安排及完成的相关任务 以教学周为单位 设计进度安排及完成的相关任务 以教学周为单位 周周 次次论文任务及要求论文任务及要求 1 4查阅文献 写出综述 确定实验方案 准备基本条件 5 8聚合物制备及性能测试 9 12性能分析 调整实验方案 13 15实验结果分析 完成小论文及大论文 修改论文 16答辩 学生签名 日期 指导教师 日期 教研室主任 日期 I 聚甲基丙烯酸十八酯 磺酸型共聚物的合成降粘性能研究 摘摘 要要 降粘剂是钻井过程中不可缺少的
5、钻井液处理剂之一 它可起到降粘 调节钻井液流 变性等作用 对维护钻井液的性能稳定 保护油气层起着非常重要的作用 是钻井过程 中不可缺少的钻井液处理剂 虽然固控设备能有效地清除钻井液中的各种固相 起到调 节钻井液的流变性 减少降粘剂使用量的作用 但是由于现场固控设备的使用不理想 降粘剂的作用也就显得更加重要 对于安全 高效的钻井和提高钻井速度等方面有着重 要的作用 随着石油勘探技术不断的发展 我国温度超过 200 的深井 超深井的数量也逐渐 增多 钻具在地层中钻进条件越来越复杂 并且钻井深度越深 井筒内温度越高 钻 井液的稠化问题越严重 而钻井液降粘剂主要作用就是降低钻井液的粘度以及控制钻 井液
6、的流动性 随着钻井深度的逐渐增加 钻遇地层条件也日趋复杂 钻井工程对钻井液工艺技术 提出了更高的要求 尤其对于深井用高固相含量的钻井液 综合解决钻井液的流变性 抑制性 抗温性等之间的矛盾尤为困难 所以研制新型的抗高温钻井液已成为当今钻井 液技术的一个重要课题 高温导致钻井液稳定性严重下降 流变性变坏 为了使钻井 液一直保持最佳性能 必须使用添加剂 降低水基钻井液高温下粘度的关键是抗高温 降粘剂 它对调节钻井液高温流变性起决定作用 而共聚物降粘剂是一种非常重要的 类型 它的结构可以设计并调节 通过单体的选择 合成工艺的优选 可以制备满足 抗温 环境安全的降粘剂 本次实验采用甲基丙烯酸十八酯和乙烯
7、磺酸钠作为主要功 能单体 制备聚共聚物降粘剂以降低体系的粘度和切力 使其具有合适的流变性 关键词 降粘剂 共聚物 甲基丙烯酸十八酯 乙烯磺酸钠 功能单体 抗温性 II POLY STEARYL METHACRYLATE SYNTHESIS VISCOSITY PROPERTIES SULFONIC ACID TYPE COPOLYMER Abstract Viscosity reducer is one of the drilling fluid during the drilling process indispensable it can play viscosity adjust mud
8、 rheological effect on maintaining stable performance of the drilling fluid reservoir protection plays a very important role It is indispensable to the process of drilling mud treatment agent Although solid control equipment can effectively remove a variety of solid phase drilling fluid can modulate
9、 the drilling fluid rheology viscosity reducer to reduce the amount of action but due to the use of field solids control equipment is not ideal the viscosity reducer the role will become more important for the safe and efficient drilling and increase drilling speed and so has an important role With
10、the continuous development of oil exploration technology our temperature exceeds 200 deep well ultra deep by the number gradually increased drilling in the formation drilling conditions more complex And drilling the deeper higher temperature in the wellbore the more serious problem of thickening of
11、the drilling fluid and drilling fluid viscosity reducer main role is to reduce the viscosity of the drilling fluid and the drilling fluid flow control With the gradual increase in drilling depth drilling strata conditions are becoming increasingly complex drilling drilling fluid technology put forwa
12、rd higher requirements especially for deep wells with high solid content drilling fluid drilling fluid rheology integrated solutions contradiction inhibition temperature resistance etc between the particularly difficult so the development of new anti high temperature drilling fluids has become an im
13、portant issue in drilling technology Resulting in a serious decline in the high temperature stability of drilling fluid rheology deterioration in order to keep optimum drilling performance you must use the additive The key to reducing the high temperature viscosity of water based drilling fluid visc
14、osity reducer is resistance to high temperature high temperature drilling fluid rheology adjusting it plays a decisive role while the copolymer viscosity reducer is a very important type of its structure can be designed and adjusted by choice of monomer preferably synthetic process can be prepared t
15、o meet resistance to temperature viscosity reducer environmental safety The study stearyl methacrylate and sodium vinyl sulfonate as the main functional monomer and polyethylene copolymer prepared reducing agent to reduce the viscosity and shear system it has a suitable rheology III Key words viscos
16、ity reducer a copolymer stearyl methacrylate sodium vinyl sulfonate functional monomer temperature resistance IV 目 录 摘 要 I Abstract 2 1 绪论 1 1 1 研究的目的和意义 1 1 2 聚合反应原理 1 1 3 丙烯酰胺聚合物 2 1 4 国内外降粘剂发展现状 3 1 4 1 国外降粘剂的研究现状 3 1 4 2 国内降粘剂的研究现状 4 1 5 降粘剂的作用机理 4 1 6 聚合物降粘剂与粘土的作用 5 1 6 1 离子交换作用 5 1 6 2 物理吸附 5 1 6 3 化学吸附 5 1 7 高温对粘土的作用 6 1 7 1 高温分散 6 1 7 2 高温聚结 6 1 7 3 高温钝化 7 1 8 高温对降粘剂的作用 7 1 8 1 高温降解 7 1 8 2 高温交联 8 1 8 3 高温解吸 8 1 8 4 高温去水化 8 1 9 对抗高温抗盐降粘剂的一般要求 8 2 降粘剂的合成 10 2 1 实验药品 10 2 2 实验仪器 11 2 4 合成方
