專利名稱：一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法。
背景技術(shù)：
稠化劑是高分子化合物，溶于酸液中后，能使酸液產(chǎn)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(kuò)散時(shí)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(dòng)性受到進(jìn)一步限制；(3)高分子間的相互作用也導(dǎo)致其粘度上升，若使用交聯(lián)劑將線狀結(jié)構(gòu)的高分子變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則其粘度會劇增。稠化酸的主要技術(shù)特點(diǎn)是在酸液中加入稠化劑后，使之成為親液溶膠而降低的擴(kuò)散速度，從而達(dá)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(shí)的摩擦阻力，而殘酸粘度的適當(dāng)提高則改善了酸液對固體殘?jiān)膽腋『蛿y帶性能。國外自20世紀(jì)70年代稠化酸及其施工工藝開始發(fā)展起來，很快成為一種新的油、 氣增產(chǎn)技術(shù)。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酰胺(PAM)類產(chǎn)品的研究和應(yīng)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(xì)菌的降解，使用時(shí)必須加入殺菌劑。 胍膠類稠化劑主要是用甲醛，間苯二酚進(jìn)行交聯(lián)后的稠化劑。未交聯(lián)的胍膠類稠化劑增稠能力不強(qiáng)，使用溫度低。交聯(lián)后的胍膠類稠化劑增稠能力很強(qiáng)，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(jīng)改性后也僅達(dá)70°C左右，所以其實(shí)際應(yīng)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(xiàn)在已很少使用，在近期發(fā)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(chǎn)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(qiáng)，懸砂性能好，低濾失， 殘?jiān)?，但纖維素類稠化劑易受霉菌和生物酶降解。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(qiáng)，對細(xì)菌不敏感，懸砂能力強(qiáng)，對地層傷害小。國內(nèi)外在這方面研究比較多，其合成產(chǎn)品主要包括 丙烯酰胺類、乙烯類和交聯(lián)聚合物類。丙烯酰胺類傳統(tǒng)的油田用聚合物聚丙烯酰胺(PAM)由于耐高溫、抗鹽和抗剪切能力欠佳，只能通過相應(yīng)的改性，才能滿足酸化施工的要求。經(jīng)改性后的丙烯酰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(shù)的改性產(chǎn)品是丙烯酰胺和陽離子單體或陰離子單體的聚合物。例如，丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的聚合物，可用于鹽酸、氫氟酸或二者混合物的增稠。實(shí)驗(yàn)表明， 在79°C條件下，由聚丙烯酰胺配制的酸液不僅粘度明顯下降，還生成海綿狀的殘?jiān)?，而由該聚合物配制的酸液仍能保持粘度，且不生成殘?jiān)?。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于其它增產(chǎn)措施。盡管在品種數(shù)量、用量和應(yīng)用范圍等方面都不及丙烯酰胺類聚合物，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(yīng)用較早的一種稠化劑，具有很好的熱穩(wěn)定性及剪切穩(wěn)定性。交聯(lián)聚合物采用交聯(lián)聚合物，即稠化劑與交聯(lián)劑配合使用，也是酸液增稠的一種有效途徑。交聯(lián)劑的加入有兩種方式一是配制酸液時(shí)加入，使酸液粘度因交聯(lián)反應(yīng)而進(jìn)一步提高；二是制備聚合物稠化劑時(shí)加入，以提高稠化劑的酸溶性，進(jìn)而增強(qiáng)稠化效果。添加交聯(lián)聚合物配制的酸液粘度相當(dāng)高，一般都達(dá)到凍膠狀態(tài)，因此一般要配有破膠劑使用。由于天然聚合物的性能不理想，其實(shí)際應(yīng)用受到限制，用量也相對減少；對天然聚合物進(jìn)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(fā)合成聚合物具有迫切的需要，這也是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。共聚合反應(yīng)對單體的純度要求比較高，所以在進(jìn)行反應(yīng)前需對即將參加反應(yīng)的單體進(jìn)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(zhì)單體，以免因?yàn)檫@些雜質(zhì)的存在對聚合反應(yīng)產(chǎn)生不良的影響，使聚合產(chǎn)品達(dá)不到預(yù)期的效果。各種有機(jī)化合物和許多無機(jī)化合物在電磁波的紅外區(qū)域都產(chǎn)生不同特征的吸收光譜，因此紅外光譜已廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的定性和定量的分析。當(dāng)紅外光照射物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)可以吸收一部分輻射，吸收的輻射能量可以激發(fā)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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量。對于某一種物質(zhì)分子來說，它只能吸收某些特征頻率的輻射。因此人們可以根據(jù)光譜中吸收峰的位置和形狀來判斷未知物的結(jié)構(gòu)，依照特征吸收峰的強(qiáng)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(fā)生化學(xué)降解，使聚合物的一些性能發(fā)生改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，該酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法能快速測試出酸液稠化劑的熱穩(wěn)定性， 且測試精度高，所需時(shí)間短，操作簡單，降低了測試成本。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，包括以下步驟(a)制備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑制備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua ；(d)然后再將稠化酸置于帶有冷凝裝置的磨口瓶內(nèi)，并置于恒溫水浴中加熱到設(shè)定溫度；(e)恒溫后取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計(jì)算出酸液稠化劑熱穩(wěn)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(shí)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(shè)定溫度為60°C和90°C。所述步驟(e)中，恒溫時(shí)間為4h。所述步驟(e)中，自然冷卻至30°C。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是能快速測試出酸液稠化劑的熱穩(wěn)定性，且測試精度高，所需時(shí)間短，操作簡單，降低了測試成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例本發(fā)明涉及的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其具體步驟如下(a)制備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑制備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua ；(d)然后再將稠化酸置于帶有冷凝裝置的磨口瓶內(nèi)，并置于恒溫水浴中加熱到設(shè)定溫度；(e)恒溫后取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計(jì)算出酸液稠化劑熱穩(wěn)定性ω。熱穩(wěn)定性ω的計(jì)算公式為

權(quán)利要求
1.一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，包括以下步驟(a)制備酸液稠化劑樣品備用；(b)將酸液稠化劑制備成一定濃度的稠化酸；(c)用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在固定的剪切速率下，測得稠化酸的表觀粘度Ua；(d)然后再將稠化酸置于帶有冷凝裝置的磨口瓶內(nèi)，并置于恒溫水浴中加熱到設(shè)定溫度；(e)恒溫后取出，自然冷卻，測定酸液的表觀粘度Ua'；(f)通過測得的Ua和Ua'，計(jì)算出酸液稠化劑熱穩(wěn)定性ω。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，稠化酸中酸液稠化劑的濃度為2.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟(c)中，剪切速率為170s—1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟(c)中，測試時(shí)的溫度為30°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟⑷中，磨口瓶的容積為500ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟⑷中，設(shè)定溫度為60°C和90°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟(e)中，恒溫時(shí)間為4h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法，其特征在于，所述步驟(e)中，自然冷卻至30°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法。該酸液稠化劑熱穩(wěn)定性的測試方法包括制備一定濃度的稠化酸；測得稠化酸的表觀粘度ua；加熱到設(shè)定溫度后自然冷卻，測定酸液的表觀粘度ua′；通過測得的ua和ua′，計(jì)算出酸液稠化劑熱穩(wěn)定性ω等步驟。本發(fā)明能快速測試出酸液稠化劑的熱穩(wěn)定性，且測試精度高，所需時(shí)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(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉筱筱 申請人:劉筱筱