多元共聚合成黏土防膨剂开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1国内外研究现状

根据水敏性损害机理，将能够在水中电离出正电离子的添加剂加入到入井液中，使新进入体系的阳离子与吸附在粘土微粒表面的低价阳离子进行交换吸附，在粘土ts片表面形成一层憎水的保护膜，隔离粘土微粒与水的接触，阻止粘土颗粒水化作用的产生，同时，使粘土微粒聚结为粘土颗粒，最终达到抑制粘土颗粒水化膨胀、分散运移的目的，这样的添加剂正是粘土防膨剂。粘土防膨剂具有双重作用，首先是防止地层中的粘土微粒水化膨胀、分散运移，从而保护储层的渗透率，使储层免于受到损害;其次是在水敏性地层钻井的过程中，防止粘上微粒水化膨胀、分散运移，破坏精心设计好的钻井液的性能。通常情况下，注水井(尤其是新转注井)用的粘土防膨剂不仅要求具有防膨胀效率高、有效使用浓度低的特点，还要求带有一定量的正电荷与地层水配伍性良好，对地层中粘土的膨胀抑制效果稳定持久、耐各种流体冲刷，对砂岩油气储层使用非润湿、相对分子量低的粘土防膨剂，以免堵塞油气储层孔隙喉道而损害地层。

粘土防膨剂的研究可以分为三个阶段，在 50 年代到 60 年代后期主要用无机盐类来稳定粘土，在 70 年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂来稳定粘土，在 80 年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物稳定粘土的研究和实验。按照阳离子聚合物的特征可以将有机聚合物粘土防膨剂分成三种结构类型：主链型，即阳离子位于聚合物的骨架上；侧链型，即阳离子位于聚合物的侧链上；杂环型，即在聚合物的骨架上含有一个环状结构，阳离子位于环上。大庆油田应用粘土防膨剂作为油层保护技术措施始于 90 年代初期，大面积推广应用于 90 年代后期。粘土防膨剂对于油层保护的作用就是防止储层内粘土矿物的水化膨胀和分散运移，堵塞渗流孔道，导致渗透率降低，影响油田开发效果。

1.2毕业设计目的

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

（1）以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体合成二元共聚物防膨剂，并采用红外光谱对其结构进行表征。

（2）在行业标准下对该二元共聚物进行防膨性能测试。

（3）优化反应条件，对单体配比、反应时间、反应温度和引发剂加量等因素的影响作用进行研究，并探究特性粘度对防膨性能的影响。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，制备不同结构和分子量的多元共聚防膨剂4-10种。

第9－11周：采用ftir、nmr、tg-dsc等测试技术对防膨剂分子结构进行表征，并采用中石油的相关标准对防膨剂性能进行测试，根据测试结果对多元共聚物的结构进行相应的调整。

第12－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

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