摘要：反(fan)相(xiang)乳液聚合過程中通常(chang)采(cai)用(yong)飽和烷烴(jing)的混合物白(bai)(bai)油(you)作為(wei)分(fen)散(san)介(jie)質，但是白(bai)(bai)油(you)在使用(yong)過程中會存(cun)在污染環境的問題(ti)。

本(ben)文以可降解(jie)化(hua)合(he)物辛(xin)(xin)酸異(yi)戊酯(zhi)替(ti)代(dai)了部分白油(you)(you)作為混(hun)合(he)油(you)(you)相，丙烯酰(xian)(xian)胺(AM)和丙烯酰(xian)(xian)氧乙(yi)基(ji)三甲基(ji)氯(lv)(lv)化(hua)銨(DAC)為單體，通過(guo)(guo)反相乳液聚(ju)合(he)法(fa)合(he)成(cheng)了W/O型聚(ju)丙烯酰(xian)(xian)胺-丙烯酰(xian)(xian)氧乙(yi)基(ji)三甲基(ji)氯(lv)(lv)化(hua)銨(P(AM-DAC))，通過(guo)(guo)~1H NMR、FT-IR和SEM對(dui)其結構進行表征。考察了乳化(hua)劑(ji)用(yong)量和辛(xin)(xin)酸異(yi)戊酯(zhi)用(yong)量對(dui)預乳液穩(wen)定性、黏度(du)(du)和油(you)(you)-水(shui)界面張力的影響(xiang)，引發劑(ji)用(yong)量和反應(ying)溫(wen)度(du)(du)對(dui)P(AM-DAC)水(shui)溶液黏度(du)(du)的影響(xiang)。

結(jie)果表明(ming):當乳化(hua)劑用量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)10%，辛酸異戊酯用量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)50%時，引(yin)發劑用量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.8%，反應溫度(du)(du)為(wei)38℃時，P(AM-DAC)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液黏度(du)(du)達到最大值，為(wei)129 mPa·s。考察了P(AM-DAC)與以(yi)白(bai)油作為(wei)油相合成(cheng)的(de)(de)聚丙烯酰胺(an)-丙烯酰氧乙基(ji)三甲基(ji)氯化(hua)銨(P(AM-DAC)-W)的(de)(de)性能(neng)對比，P(AM-DAC)和(he)P(AM-DAC)-W的(de)(de)粘均分(fen)(fen)(fen)子量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)5.019×10~6和(he)5.045×10~6；質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)為(wei)1%的(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液黏度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)129和(he)132 mPa·s；當Na+質量(liang)(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)為(wei)3000 mg/L時，1%的(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液黏度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)65和(he)67 mPa·s；在90℃，170 s-1剪切(qie)速率下持續剪切(qie)45 min后，1%的(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液黏度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)36.9和(he)43.1 mPa·s；陶(tao)粒在1%的(de)(de)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液中的(de)(de)沉降(jiang)速度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)0.049和(he)0.053 mm/s；破膠(jiao)液表面張(zhang)力分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)27.8和(he)28.9 mN/m；殘渣含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)別(bie)(bie)為(wei)1.63和(he)1.76 mg/L。

該研究(jiu)表明(ming)辛酸異戊(wu)酯代替部分白油制備壓裂(lie)液用(yong)增(zeng)稠(chou)劑是可行的(de)，不僅不影響(xiang)增(zeng)稠(chou)性(xing)能(neng)，而且對耐(nai)鹽、耐(nai)溫耐(nai)剪切、攜(xie)砂、破膠和(he)殘渣(zha)含量等性(xing)能(neng)沒有造成明(ming)顯(xian)的(de)影響(xiang)。

隨著油氣資源(yuan)的(de)持續開(kai)采(cai)，壓(ya)(ya)裂(lie)技術已成為改造儲層(ceng)的(de)一種重要(yao)方法。由于價(jia)格低、施工方便以及(ji)性能優異，水(shui)基(ji)壓(ya)(ya)裂(lie)液的(de)應用(yong)最(zui)為廣(guang)泛。增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)水(shui)基(ji)壓(ya)(ya)裂(lie)液體系的(de)重要(yao)組分。將少量的(de)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)加到體系中(zhong)，可以大(da)幅(fu)提高體系的(de)黏度(du)使其達到工藝要(yao)求。增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)按照來源(yuan)分為天(tian)然高分子(zi)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)和合成高分子(zi)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)，由于天(tian)然高分子(zi)增(zeng)稠(chou)劑(ji)(ji)(ji)不耐生物降解、殘渣含量較(jiao)高且對儲層(ceng)傷害較(jiao)大(da)，使其應用(yong)受到了限制。

合成(cheng)高分子增稠劑由(you)于其增稠能力強、殘渣含量低且對儲層(ceng)傷害較小等(deng)優點(dian)，成(cheng)為國內外的研究熱(re)點(dian)。

聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺（PAM）增(zeng)(zeng)稠劑在(zai)(zai)水基(ji)(ji)(ji)壓裂液(ye)中廣(guang)泛(fan)使用，其結構單元中含有酰胺基(ji)(ji)(ji)，易形(xing)成(cheng)分子(zi)內和分子(zi)間氫鍵，使其具有較好的(de)水溶性。反(fan)相乳液(ye)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)是一(yi)種具有高聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)速率和高相對分子(zi)量聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)產(chan)物(wu)(wu)的(de)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)方法，是制(zhi)備PAM增(zeng)(zeng)稠劑的(de)常用方法。聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)過(guo)程中，通(tong)常采(cai)用飽和烷烴白油(you)作為分散介質，形(xing)成(cheng)油(you)包水（W/O）乳液(ye)。董(dong)振華以(yi)白油(you)作為油(you)相，丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺、2-丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺基(ji)(ji)(ji)-2-甲基(ji)(ji)(ji)丙(bing)(bing)磺酸、N-乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)吡咯烷酮為單體，通(tong)過(guo)反(fan)相乳液(ye)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)法合(he)(he)成(cheng)了聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)(wu)增(zeng)(zeng)稠劑DQVIS。但是白油(you)為飽和烷烴的(de)混合(he)(he)物(wu)(wu)不可(ke)降解(jie)，在(zai)(zai)使用過(guo)程中會對土壤及水環境(jing)產(chan)生污染。

辛酸(suan)異戊酯(zhi)是一(yi)種(zhong)(zhong)存在(zai)于香(xiang)(xiang)蕉中(zhong)的(de)天然產(chan)物(wu)，只含有兩個5~7個碳(tan)的(de)長(chang)鏈烷基(ji)(ji)和(he)一(yi)個酯(zhi)基(ji)(ji)，常被用作配制各種(zhong)(zhong)水果(guo)型香(xiang)(xiang)精及朗姆酒(jiu)、白蘭(lan)地等(deng)酒(jiu)用香(xiang)(xiang)精，是一(yi)種(zhong)(zhong)可降解型化(hua)(hua)合(he)物(wu)。Api等(deng)人對(dui)辛酸(suan)異戊酯(zhi)作為(wei)日用香(xiang)(xiang)料的(de)安全性能進行了評(ping)價，結果(guo)表明，該物(wu)質對(dui)生物(wu)的(de)毒性較低。本研究提出以辛酸(suan)異戊酯(zhi)代替部分(fen)白油作為(wei)油相(xiang)，以丙(bing)烯酰(xian)胺(an)、丙(bing)烯酰(xian)氧(yang)乙(yi)(yi)基(ji)(ji)三甲基(ji)(ji)氯化(hua)(hua)銨(an)為(wei)單體，通(tong)過反相(xiang)乳液聚合(he)法合(he)成(cheng)W/O型聚丙(bing)烯酰(xian)胺(an)-丙(bing)烯酰(xian)氧(yang)乙(yi)(yi)基(ji)(ji)三甲基(ji)(ji)氯化(hua)(hua)銨(an)（P（AM-DAC））。

該研究選(xuan)擇綠(lv)色環保的(de)分散介質取代白油，對于油氣開采(cai)的(de)可(ke)持續發展(zhan)具有重要(yao)意義，同(tong)時(shi)在分子(zi)(zi)(zi)結構中引入陽離子(zi)(zi)(zi)基團，增加分子(zi)(zi)(zi)鏈對水中的(de)金(jin)(jin)屬陽離子(zi)(zi)(zi)的(de)排斥作用，同(tong)時(shi)減弱(ruo)水中的(de)金(jin)(jin)屬陽離子(zi)(zi)(zi)與分子(zi)(zi)(zi)鏈上陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)的(de)電價鍵作用，從而提升(sheng)聚合(he)物的(de)耐鹽性(xing)能(neng)。