Молекулярно-массовые характеристики полиакриламида в процессах нефтегазодобычи
Введение
Промышленное производство полиакриламидных реагентов началось в начале 50-х годов, и в настоящее время объем мирового производства достигает 1,5 млн т в год и продолжает неуклонно возрастать. Основными поставщиками полимеров на мировой рынок являются крупные компании США, Японии и развитых стран Европы. В таких странах, как Россия, Китай, ЮАР полимеры производят для внутреннего потребления. В России основным поставщиком полимеров на внутренний рынок является ООО «Саратовский химический завод акриловых полимеров «Акрипол» (Саратовская область). Также известные производства: ЗАО «Соленис Технолоджис МСП» (ранее ЗАО «Ашленд МСП» г. Пермь); ФКП «Завод им. Я.М. Свердлова» (г. Дзержинск, Нижегородская область); ООО «ННП «КФ» (г. Волжский, Волгоградская область); ООО «НПО Полифлок» (г. Ленинск-Кузнецкий, Кемеровская область) [1].
Полиакриламидные реагенты выпускаются в виде растворов, дисперсий, гранул или порошка с широким диапазоном свойств, в зависимости от назначения могут пол
Содержание
Введение 6
I Литературный обзор 8
1.1 Области применения полиакриламида 8
1.2 Деструкция и деградация полиакриламида в условиях нефтегазодобычи 17
1.3 Методы получения полиакриламида и его модификаций 22
1.3.1 Негидролизованный полиакриламид 22
1.3.2 Гидролизованный полиакриламид 23
1.3.3 Полимераналогичные превращения полиакриламида 25
1.3.4 Сополимеризация акриламида с другими мономерами 29
1.3.5 Сшитые полимерные системы на основе полиакриламида 34
1.4 Технологии получения полиакриламида и его товарные формы 36
1.4.1 Полимеризация в массе мономера 36
1.4.2 Гомогенная полимеризация в растворе 36
1.4.3 Гетерогенная полимеризация 44
1.5 Методы определения молекулярной массы полиакриламида 48
II Экспериментальная часть 58
2.1 Методики проведения экспериментов 58
2.1.1 Методика приготовления растворов полиакриламида 58
2.1.2 Методика определения молекулярной массы полиакриламида вискозиметрическим методом 60
2.1.3 Методика определения степени гидролиза полиакриламида 64
2.2 Результаты исследования молекулярно-массовых характеристик промышленных образцов полиакриламида 66
Заключение 68
Список использованных источников 70
Список использованных источников
1. ООО «ИГ «Инфомайн». Обзор рынка полиакриламида (ПАА) в России: Электронный журнал. – URL: http://www.infomine.ru/research/15/488. – август 2022.
2. Анализ рынка полиакриламидов: прогноз на 2027 год // МАС Альбион: сайт. – URL: https://albionchem.ru/news/22004/?ysclid=lhd2sjzwur246647710 (дата обращения: 04.05.2023)
3. Осовская И.И., Новикова А.А. Термопласты. Новейшие достижения в технологии и переработке полимеров. Кейсы и тесты: учебное пособие / ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2019. – 134 с.
4. Kamel A. N. Effects of salinity and temperature on drag reduction characteristics of polymers in straight circular pipes / A. Kamel, S. N. Shah // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2009. – V. 67. – No. 1–2. – P. 23-33.
5. Байдуров Т. А., Шиповская А. Б. Синтез, химические и физико-химические свойства полимеров акриламида: Учебное пособие /Институт химии СГУ. Саратов, 2014. – 67 с.
6. Подопригора, Д. Г. Текущий уровень и перспективы развития технологий большеобъемных закачек с использованием полимеров для повышения нефтеотдачи / Д. Г. Подопригора, Р. Р. Бязров, Е. А. Христич // Вестник евразийской науки. — 2022. — Т. 14. — No 2. — URL: https://esj.today/PDF/37NZVN222.pdf DOI: 10.15862/37NZVN222
7. Муллагалин И.З., Коптяева Е.И., Каразеев Д.В., и др. Гелеобразующий состав, сухая смесь и способы его приготовления/ ООО «Уфимский НТЦ»/Патент RU 2 553 816. – Дата публикации: 20 июня 2015.
8. Силин М. А., Магадова Л. А., Толстых Л. И. и др. Промысловая химия: Учебное пособие. – М: Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, 2016. – 350 с.
9.Теория применения флокулянтов. [Электронный ресурс] URL: http://floculant.ru/content/files/Teoriya_primeneniya.pdf
10. ООО «СНФ Флопам». Приготовление органических полимеров: Электронный журнал. – URL: https://snf-group.ru/wp-content/uploads/2015/08/Prigotovlenie-organicheskih-polimerov.pdf
11. Mansour A.M. In-situ rheology and mechanical degradatio
Реакцию проводят в присутствии гипогалогенита и щелочи. В качестве гипогалогенитов используют гипохлориты и гипобромиты щелочных металлов, причем первые обеспечивают большую скорость реакции. Реакция Гофмана используется для получения слабоосновного полимера – поливиниламина. Реакцию проводят взаимодействием ПАА с небольшим избытком гипогалогенита (гипохлорита натрия) и большим избытком щелочи:
При гипогалоидном превращении полиакриламида образуется амфотерный продукт, содержащий небольшое количество аминогрупп (5,5 %) и большое количество карбоксилатных, амидных и алкилацилмочевинных групп, последние разлагаются с образованием ω-бутиролактамных групп. На состав продуктов гипогалоидного расщепления полиакриламида существенное влияние оказывает соотношение компонентов реакционной смеси. Скорость реакции возрастает с ростом температуры, однако с повышением температуры возрастает и скорость побочной реакции гидролиза амидных звеньев.
Помимо протекания побочных реакций, гипога