一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法
2023-06-07 05:11:51
專利名稱：一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法
技術領域：
本發明涉及一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法。
背景技術：
稠化劑是高分子化合物，溶於酸液中後，能使酸液產生很高的粘度，其原因是(1)高分子化合物本身的體積很大，在溶液中擴散時其阻力也大，且其阻力隨分子量的增大而增大；(2)高分子化合物的溶劑化作用束縛了大量的自由液體，使其流動性受到進一步限制；(3)高分子間的相互作用也導致其粘度上升，若使用交聯劑將線狀結構的高分子變成網狀結構，則其粘度會劇增。稠化酸的主要技術特點是在酸液中加入稠化劑後，使之成為親液溶膠而降低的擴散速度，從而達到緩速的目的。另外，隨著體系粘度的變化，也改善了酸化液的降濾失性能和泵送時的摩擦阻力，而殘酸粘度的適當提高則改善了酸液對固體殘渣的懸浮和攜帶性能。國外自20世紀70年代稠化酸及其施工工藝開始發展起來，很快成為一種新的油、 氣增產技術。目前，常用的酸液稠化劑大致可分為三類生物聚合物類、纖維素類、合成聚合物類。其中以合成聚合物中的聚丙烯醯胺(PAM)類產品的研究和應用最多。生物聚合物類稠化劑生物聚合物類主要包括黃原膠，胍膠，羥丙基胍膠等。黃原膠在一定的溫度下具有良好的增稠性能，耐剪切性能。它的不足之處是易受細菌的降解，使用時必須加入殺菌劑。 胍膠類稠化劑主要是用甲醛，間苯二酚進行交聯後的稠化劑。未交聯的胍膠類稠化劑增稠能力不強，使用溫度低。交聯後的胍膠類稠化劑增稠能力很強，與鹽相溶性好。唯一不足是易受酶的作用而破膠或降解。生物聚合物類增稠劑一般只能在60°C以下溫度條件下使用， 經改性後也僅達70°C左右，所以其實際應用受到限制，因而用量相對較少。胍膠及其衍生物過去是常用的酸液增稠劑，現在已很少使用，在近期發展的品種中也很少。纖維素類稠化劑纖維素稠化劑主要是纖維素的改性產品，如羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素 (HEC)、羧甲基羥乙基纖維素(CMHEC)，其中以CMHEC的增稠能力最強，懸砂性能好，低濾失， 殘渣少，但纖維素類稠化劑易受黴菌和生物酶降解。因此一般在加入殺菌劑、低溫、低剪切速率下使用。合成聚合物類稠化劑合成聚合物類與天然高分子材料相比，具有較好的耐溫性能，且增稠能力強，對細菌不敏感，懸砂能力強，對地層傷害小。國內外在這方面研究比較多，其合成產品主要包括 丙烯醯胺類、乙烯類和交聯聚合物類。丙烯醯胺類傳統的油田用聚合物聚丙烯醯胺(PAM)由於耐高溫、抗鹽和抗剪切能力欠佳，只能通過相應的改性，才能滿足酸化施工的要求。經改性後的丙烯醯胺類聚合物具有良好的增稠、耐酸、耐高溫、抗剪切、抗鹽等性能，被廣泛用作酸液增稠劑。大多數的改性產品是丙烯醯胺和陽離子單體或陰離子單體的聚合物。例如，丙烯醯胺與2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的聚合物，可用於鹽酸、氫氟酸或二者混合物的增稠。實驗表明， 在79°C條件下，由聚丙烯醯胺配製的酸液不僅粘度明顯下降，還生成海綿狀的殘渣，而由該聚合物配製的酸液仍能保持粘度，且不生成殘渣。乙烯類聚合物乙烯類聚合物同樣廣泛用作酸液增稠劑及用於其它增產措施。儘管在品種數量、用量和應用範圍等方面都不及丙烯醯胺類聚合物，但也是一類有潛力可挖的聚合物增稠劑。其中聚乙烯吡咯烷酮共聚物是應用較早的一種稠化劑，具有很好的熱穩定性及剪切穩定性。交聯聚合物採用交聯聚合物，即稠化劑與交聯劑配合使用，也是酸液增稠的一種有效途徑。交聯劑的加入有兩種方式一是配製酸液時加入，使酸液粘度因交聯反應而進一步提高；二是製備聚合物稠化劑時加入，以提高稠化劑的酸溶性，進而增強稠化效果。添加交聯聚合物配製的酸液粘度相當高，一般都達到凍膠狀態，因此一般要配有破膠劑使用。由於天然聚合物的性能不理想，其實際應用受到限制，用量也相對減少；對天然聚合物進行改性雖可以在一定程度上改善其性能。但合成聚合物類稠化劑可以提高稠化劑的抗溫性能和抗鹽性能，因此開發合成聚合物具有迫切的需要，這也是目前國內外研究的熱點。共聚合反應對單體的純度要求比較高，所以在進行反應前需對即將參加反應的單體進行提純。提純的目的是除去原料單體中混有的阻聚劑和一些雜質單體，以免因為這些雜質的存在對聚合反應產生不良的影響，使聚合產品達不到預期的效果。各種有機化合物和許多無機化合物在電磁波的紅外區域都產生不同特徵的吸收光譜，因此紅外光譜已廣泛應用於物質的定性和定量的分析。當紅外光照射物質時，物質可以吸收一部分輻射，吸收的輻射能量可以激發分子中的電子躍遷到較高的能級或增加分子中原子的振動和轉動能量。對於某一種物質分子來說，它只能吸收某些特徵頻率的輻射。因此人們可以根據光譜中吸收峰的位置和形狀來判斷未知物的結構，依照特徵吸收峰的強度來測定混合物中各組分的含量。高分子聚合物在熱作用下，尤其是在熱酸作用下，常發生化學降解，使聚合物的一些性能發生改變。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，該酸液稠化劑熱穩定性的測試方法能快速測試出酸液稠化劑的熱穩定性， 且測試精度高，所需時間短，操作簡單，降低了測試成本。本發明的目的通過下述技術方案實現一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，包括以下步驟(a)製備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑製備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉粘度計在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua ；(d)然後再將稠化酸置於帶有冷凝裝置的磨口瓶內，並置於恆溫水浴中加熱到設定溫度；(e)恆溫後取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計算出酸液稠化劑熱穩定性ω。所述步驟(b)中，稠化酸中酸液稠化劑的濃度為2. 5%。所述步驟(C)中，剪切速率為170s—1。所述步驟(C)中，測試時的溫度為30°C。所述步驟(d)中，磨口瓶的容積為500ml。所述步驟(d)中，設定溫度為60°C和90°C。所述步驟(e)中，恆溫時間為4h。所述步驟(e)中，自然冷卻至30°C。綜上所述，本發明的有益效果是能快速測試出酸液稠化劑的熱穩定性，且測試精度高，所需時間短，操作簡單，降低了測試成本。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例本發明涉及的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其具體步驟如下(a)製備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑製備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉粘度計在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua ；(d)然後再將稠化酸置於帶有冷凝裝置的磨口瓶內，並置於恆溫水浴中加熱到設定溫度；(e)恆溫後取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計算出酸液稠化劑熱穩定性ω。熱穩定性ω的計算公式為
權利要求
1.一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)製備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑製備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉粘度計在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua；(d)然後再將稠化酸置於帶有冷凝裝置的磨口瓶內，並置於恆溫水浴中加熱到設定溫度；(e)恆溫後取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計算出酸液稠化劑熱穩定性ω。
2.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，稠化酸中酸液稠化劑的濃度為2.5%。
3.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟(c)中，剪切速率為170s—1。
4.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟(c)中，測試時的溫度為30°C。
5.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟⑷中，磨口瓶的容積為500ml。
6.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟⑷中，設定溫度為60°C和90°C。
7.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟(e)中，恆溫時間為4h。
8.根據權利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法，其特徵在於，所述步驟(e)中，自然冷卻至30°C。
全文摘要
本發明公開了一種酸液稠化劑熱穩定性的測試方法。該酸液稠化劑熱穩定性的測試方法包括製備一定濃度的稠化酸；測得稠化酸的表觀粘度ua；加熱到設定溫度後自然冷卻，測定酸液的表觀粘度ua′；通過測得的ua和ua′，計算出酸液稠化劑熱穩定性ω等步驟。本發明能快速測試出酸液稠化劑的熱穩定性，且測試精度高，所需時間短，操作簡單，降低了測試成本。
文檔編號G01N11/14GK102478487SQ201010567469
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者劉筱筱 申請人:劉筱筱