Стабильность полиакриламида и гидрогелей на его основе в условиях нефтеотдачи

• Автор: Козлова, Софья Соломоновна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .
Глава 1. Деградация и стабилизация водорастворимых полимеров и гидрогелей на их основе в условиях нефтедобычи

1.1.Деградация и стабилизация водных растворов синтетических и природных полимеров.

1.2.Деградация и стабилизация гидрогелей на основе водорастворимых полимеров

Глава 2. Некоторые аспекты механизма деградации ПАА под действием деструктирующих факторов в условиях нефтяного пласта

2.1.Деградация коммерческих образцов ПАА под действием дестру ктирующих факторов.

2.2.Вязкостные характеристики гидролизованного и негидролизованного ПАА.

2.3.Молекулярномассовые характеристики гидролизованного и негидролизованного ПАА.

2.4.Некоторые аспекты стабилизации гидролизованного и негидролизованного ПАА

Глава 3. Исследование влияния различных добавок на стабильность ПАА

3.1.Влияние антиокислителей на стабильность ПАА
3.2.Влияние деактиваторов металлов на стабильность ПАА.
3.3.Влияние композиций антиокислителей и деактиваторов металлов на стабильность ПАА
3 . 4.Реологические и эксплуатационные характеристики
стабилизированных водных растворов ПАА в присутствии дестру ктирующих факторов.
3.5.Результаты нефтепромысловых испытаний ПАА со стабилизатором композиция ДЭА ЛГ
Глава 4. Образование, разрушение и стабилизация гидрогелей на основе полиакриламида в условиях нефтеотдачи
4.1.Формирование и стабильность гидрогелей ПАА в различных условиях
4.2.Регулирование времени жизни гидрогелей ПАА в пластовых условиях.
Глава 5. Экспериментальная часть
Выводы
Литература


Наименьшие размеры молекулы ПАА имели в кислой среде. При больших заряженные карбоксильные группы экранировались противоионами натрия и макромолекулы несколько уменьшались в размерах. Об относительном изменении размеров макромолекул судили по приведенной вязкости разбавленного раствора, так как характеристическую вязкость определить не удалось изза полиэлектролитных эффектов при неизоионном разбавлении. Авторы работ , провели сравнение различных методов, используемых при оценке степени механической деградации и пришли к выводу, что наиболее ценную информацию о происходящих процессах дает определение мопекулярномассоего распредепения методом скоростной седиментации. Использование абсолютных методов определения молекулярных масс, таких как седиментация совместно с диффузией и светорассеянием, существенно осложнено небольшой концентрацией исходных растворов, образованием агрегатов макромолекул и т. ПОЛЯ позволило сделать вывод, что деструкция полимера в гидродинамическом поле не является определяющим фактором нестабильности растворов ПАА. Это приводит к замораживанию конформации и уменьшению размеров отдельных мзкромолехул, а также их агрегации. Дальнейшее развитие яти взгляды получили в работе . Внутримодекулярные взаимодействия в виде электростатических сил и водородных связей изменяют не только размеры и форму макромолекул, но и их способность деформироваться под действием гидродинамического поля. Экспериментальные данные, приведенные в этой и других , работах, свидетельствуют о том, что при одинаковой степени полимеризации более стабильными в гидродинамическом поле оказываются макромолекулы, имеющие наибольшие размеры, хотя это противоречит вроде бы очевидному мнению о разрыве макромолекул, который должен происходить тем легче, чем больше размеры полимерных клубков. В сухом виде полиакриламид довольно стабилен и разлагается с выделением азота и образованием сшитого полимера при достаточно высоких температурах. С. Следует отметить, что в интервале температур 0ЗЭ5С для полиакриламида характерны реакции имидизации, следующие за образованием нитрилов, в меньшей степени для этих условий характерны реакции деградации происходит образование имидов, нитрилов и связей СС. При температуре выше 5С основными реакциями являются расщепление имидов и амидных групп, расщепление основной углеводородной цепи, образование нитрилов. Для гидролизованного полиакриламида в интервале температур 00С основными реакциями являются имидизация и дегидратация амидных групп, образование имидов, нитрилов, изоцианидов, вместе с тем сохраняются карбонильные группы в кислотных и амидных фрагментах. В интервале температур 00С основными реакциями являются расщепление имидов и амидных групп, при этом карбонильная группа исчезает из амидных фрагментов, но еще сохраняется в кислотных. При температуре выше 0С основными реакциями являются окончательное декарбоксилирование кислотных фрагментов и разрушение основной полимерной цепи. В связи со сложностью строения молекул полисахаридов направления деградации их макромолекул еще более разнообразны. В отщепление атома водорода может иметь место в присутствии инициаторов свободнорадикального типа кислород, ионы металлов переменной валентности, напр . Е дегидратация полимера когдаЯ Ю приводит к образованию твердых осадков. Деградация ПАА в водных растворах при их хранении обнаружена достаточно давно . Авторы постулировали, что молекулярные клубки ПАА в свежеприготовленном растворе переплетены между собой и что причиной снижения вязкости при старении растворов является последующее расцепление клубков, а не их химические изменения или разрыв внутримолекулярных связей, сопровождающиеся уменьшением молекулярной массы. Кулике и Клейн также отрицают уменьшение молекулярной массы за счет расщепления молекул ПАА и объясняют снижение вязкости изменением конформации макромолекул, благодаря образованию внутримолекулярных водородных связей. Напротив, в работе снижение вязкости объясняется разрывом молекулярных цепей ПАА по слабым местам.