低聚酰胺—胺的合成及其抑制粘土膨胀性能研究

摘要

粘土矿物的水化膨胀很大程度上限制了油田开采的进行，故粘土膨胀抑制剂成为油田开发过程中必不可少的助剂之一，对于它的研究随着储层的复杂化变得愈加深入。近年来关于聚胺类抑制剂的研究受到了广泛的关注，并且通过研究取得了一定的成果，低聚酰胺-胺类化合物作为一种聚胺类化合物，有其特殊的分子结构和物化性质。
　　本论文通过分子设计室内合成分别得到了多胺两个系列PA和PAH，以及多羟基两个系列PQ和PQH。以双键转化率和反应产率为考察指标，采用单因素试验对低聚酰胺-胺的合成条件进行了考察，最终得到了较为合理的合成条件。对典型化合物产品蒸馏、萃取提纯后进行了红外光谱表征，结果证明合成产物中含有所需的功能性官能团。
　　参考相应国标利用离心法、静态溶失法、压片浸泡法和热滚回收法对合成产品的抑制性能进行了室内评价，得出的抑制作用强弱顺序是PAH>PQH>PA>PQ。当质量加量为3％时，防膨率在76.34％～96.77％之间；岩屑在2％的低聚酰胺-胺水溶液中的二滚回收率约在40％～88％之间，通过与增粘剂复配后体系的热滚回收率有了进一步的提高。其中PAH系列具有很好的粘土膨胀抑制作用，其离心法测得的防膨率与相同质量加量下的KCl非常接近，且PAH水溶液体系中的岩屑具有较高的热滚回收率。并考察了四个系列产品对钻井液基浆体系性质的影响。最后对低聚酰胺-胺类物质抑制粘土膨胀的作用机理进行了探讨。

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第一章 绪论

1.1 储层水敏性

1.2 粘土矿物与储层水敏性伤害

1.3 粘土膨胀抑制剂的发展

1.4 聚胺型抑制剂

1.5 树枝状化合物

1.6 本论文的研究意义及思路

第二章 实验部分

2.1 实验仪器及药品

2.2 合成反应的检测及粘度的测定

2.3 粘土膨胀抑制剂的评价方法

第三章 产品的合成及表征

3.1 中间产物的合成

3.2 PA 和 PAH 系列产品的合成

3.3 PQ 和 PQH 系列产品的合成

3.4 合成目标产品的结构表征

3.5 小结

第四章 合成产品抑制粘土膨胀性能的室内评价实验

4.1 离心法测防膨率

4.2 静态溶失率实验数据分析

4.3 压片浸泡实验

4.4 热滚回收实验数据分析

4.5 增粘剂+合成产品体系下的热滚回收实验

4.6 钻井液性能测试实验数据分析

4.7 低聚酰胺-胺产品的抑制粘土膨胀机理探讨

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文