油田化学丛书–油田用聚电解质的合成及应用

 本书为《油田化学丛书》之一，主要介绍了钻井、固井、完井、酸化、压裂、提高采收率等方面用离子型聚合物的合成、应用、特性、作用机理，系统地总结了聚电解质的合成、表征、性能评价及在油田的应用状况，并对今后的研究、应用的发展提出了建议。

   
可供相关专业大专院校师生，从事石油天然气钻井、开采和油田化学等工作的工程技术人员、研究人员参考。

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第1章阴离子聚合物

1?1概述1
1?2丙烯酸类聚合物1
1?2?1丙烯酸类聚合物的单体及原料1
1?2?2丙烯酸类聚合物的合成4
1?3磺酸类聚合物44
1?3?1用磺酸类单体聚合44
1?3?2用聚合物改性进行磺化61
1?3?3用缩合聚合物进行磺化65
1?3?4磺化聚合物66
1?4阴离子聚合物在油田中的应用67
1?4?1在钻井液中的应用67
1?4?2高聚物的防塌作用74
1?4?3在油田处理中的应用75
第2章阳离子聚电解质

2?1聚丙烯酰胺类阳离子聚合物78
2?1?1聚丙烯酰胺季铵化78
2?1?2阳离子化丙烯酰胺聚合81
2?2环氧氯丙烷和仲胺类阳离子聚合物93
2?2?1环氧氯丙烷的简介93
2?2?2环氧氯丙烷生产技术进展94
2?2?3环氧氯丙烷的应用97
2?3环氧氯丙烷和仲胺类阳离子聚合物98
2?3?1聚环氧氯丙烷二甲胺98
2?3?2二乙二胺四乙酸合成双子型阳离子表面活性剂103
2?4带偶极子侧基的两性聚合物105
2?4?1HY的制备反应105
2?4?2HY的结构106
2?4?3HY制备反应的影响因素107
2?4?4HY的溶液性质108
2?4?5性能评价110
2?5PVA化学反应制备的阳离子聚合物111
2?5?1PVA与醛基吡啶的化学反应制备QW?1、QW?3111
2?5?2PVA与异烟酸的化学反应制备QW?2、QW?4112
2?5?3絮凝能力实验方法112
2?5?4QW系列阳离子聚合物絮凝能力的比较112
2?6含盐和锍盐基的阳离子聚合物113
2?6?1含盐基的阳离子聚合物的合成113
2?6?2含锍盐基的阳离子聚合物的合成116
2?7带芳基的阳离子聚合物122
2?7?1聚苯乙烯类阳离子聚合物合成122
2?7?2聚乙烯吡啶类阳离子聚合物合成125
2?8应用性能126
2?8?1季铵盐类阳离子聚合物126
2?8?2季盐类阳离子聚合物127
2?8?3季锍盐类阳离子聚合物127
第3章改性天然聚电解质

3?1木质素129
3?1?1木质素的结构和性质129
3?1?2木质素磺酸盐及其合成131
3?2纤维素类阴离子聚合物150
3?2?1纤维素150
3?2?2钠羧甲基纤维素的制备151
3?2?3甲基钠羧甲基纤维素155
3?2?4聚阴离子纤维素156
3?2?5微交联的羧甲基纤维素钠156
3?2?6用四硼酸钠对羧甲基纤维素钠交联156
3?2?7用N?羟甲基丙烯酰胺对羧甲基纤维素钠交联158
3?2?8羟乙基纤维素159
3?2?9羧甲基羟乙基纤维素161
3?2?10羧甲基纤维素钠接枝共聚物161
3?3淀粉类167
3?3?1淀粉概述167
3?3?2淀粉的结构168
3?3?3淀粉的变性与转化169
3?3?4淀粉与合成单体接枝170
3?4淀粉接枝共聚物在油田应用概述178
3?4?1石油钻井方面的运用179
3?4?2改性淀粉类调堵剂179
3?4?3阳离子淀粉絮凝剂180
第4章两性离子聚合物

4?1概述1814?2两性离子聚合物的合成181
4?2?1阴离子基团单体181
4?2?2AMPS的性质182
4?2?3AMPS的制备182
4?2?4阳离子基团单体183
4?2?5两性离子聚合物的合成185
4?3两性离子聚合物的性质186
4?4两性离子聚合物的应用187
第5章疏水缔合水溶性聚合物

5?1概述188
5?2疏水缔合水溶性聚合物的合成方法190
5?2?1共聚合法190
5?2?2大分子反应法195
5?3疏水缔合水溶性聚合物的表征198
5?3?1存在性表征198
5?3?2特征基团表征200
5?4疏水缔合水溶性聚合物的水溶液性质201
5?4?1一般疏水缔合水溶性聚合物的水溶液性质201
5?4?2离子型疏水缔合水溶性聚合物的水溶液性质208
5?5疏水缔合物在三次采油中的应用212
5?5?1三次采油用疏水缔合水溶性共聚物合成反应条件212
5?5?2三次采油用疏水缔合水溶性共聚物应用215
参考文献217

 油田化学是近几十年发展起来的一个交差学科，针对油气田开发、生产过程中的化学问题，涉及石油钻井、固井、完井、油气增产的酸化、压裂、提高采收率等各方面，是化学和石油工程结合的特殊学科。石油开发中的泥浆工程师、固井工程师、采油工程师、井下作业工程师都要具备油田化学知识。油田化学已经是油气田开发、生产中必需的知识，也是保证油气正常生产的技术。

   
随着石油化工的发展，一些高性能，专用性的高分子材料、表面活性剂和无机材料相继问世，高分子工业、表面活性剂工业和无机材料有了突飞猛进的发展。由于这些材料具有多种应用功能，在原油勘探开发（钻井、固井）、油井增产、提高采收率、稠油开采输送、石油工程材料保护、油田环境治理中都是必不可少的化学品。
目前油田化学方面的丛书很少，为此我们编写了《油田化学丛书》。
   
本套丛书在高分子、表面活性剂、石油地质及开发知识的基础上，介绍了高分子材料、表面活性剂和无机材料在石油工程各环节中应用研究的最新进展，由西南石油大学油田化学教研室组织编写。作者根据多年来在高分子材料、表面活性剂和无机材料及其在油气田开发中的应用领域不断的探讨，将相关的研究工作和心得融合在书中。本丛书包括《油田用聚电解质的合成及应用》、《油田化学品的制备及现场应用》、《表面活性剂及其在石油工程中的应用》和《特殊油气井化学工作液》四册。分别介绍了钻井、固井、完井、酸化、压裂、提高采收率等方面用离子型聚合物的合成、应用、特性、作用机理；油田化学品的主要制备方法，油气田钻井、固井、酸化、压裂、堵水调剖、化学驱油、防垢除垢、腐蚀与保护、集输和水处理方面化学品的制备及现场应用方法；表面活性剂在石油工程各环节中应用研究的最新进展；改善工作液材料、处理剂及工作液配方在固井、酸化、压裂、三次采油等方面的应用。

   
本套丛书可作为油气田应用化学、石油工程、油气田材料工程学等学科的本科高年级学生、研究生课外阅读书籍，也可作为相关油田化学工程技术人员和油田化学助剂生产单位技术人员参考用书。

西南石油大学油田化学教研室
2012年2月

   
石油作为工业的血液，在当今世界显得越来越重要，其关系国民经济发展和国家战略安全，涉及工业、农业、国防、科技等各个领域。在石油勘探开发的各个环节，都涉及带电荷水溶性聚合物（聚电解质）的使用，其作用已经无法取代。

   
本书为《油田化学丛书》之一，主要介绍了钻井、固井、完井、酸化、压裂、提高采收率方面用离子型聚合物的合成、应用、特性、作用机理。较为系统地总结了聚电解质的合成、表征、性能评价及在油田的应用状况，并对今后的研究、应用的发展提出了建议。本书可供相关专业大专院校师生，从事石油天然气钻井、开采和油田化学等工作的工程技术人员、研究人员参考。

   
本书第一章、第二章由马喜平编写，第三章、第四章由鲁红升编写，第五章由马喜平和严思明编写。同时，本书在编写过程中还得到了其他同事的支持与帮助，在此一并感谢！

    由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请专家、读者批评指正。
编者
2012年2月