Page 212 - 《精细化工》2023年第1期

·204· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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体系成胶时间，引发剂质量分数为 0.05%时，成胶 振动吸收峰；1412 cm 处为聚丙烯酰胺主链上—CH 2
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时间为 1.6 h，体系成胶过快，随着引发剂质量分数 —键的弯曲振动吸收峰；1118、1055 cm 处则为单
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的降低，成胶时间延长，可结合现场实际情况，选 体聚合后聚合物链上—SO 3 的对称和不对称伸缩振
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择适当的引发剂质量分数。 动吸收峰；540 cm 处为聚丙烯酰胺中 C==C 键上 C
2.3 耐温耐盐性能评价 —H 键的面外弯曲振动峰。FTIR 谱图出现了交联后
采用哈拉哈塘油田地层水配制含油污泥凝胶体 生成键的吸收峰和单体聚合后官能团的吸收峰，初
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系，测得其矿化度为 2.11×10 mg/L。体系在配制完 步证实体系内部发生了交联反应和聚合反应。
成时呈现黑色低黏度可流动的液体状态，在 140 ℃ 2.5 微观结构分析
高温条件下成胶，分别在 30、90、120、270 d 取出 对配方优化后的含油污泥凝胶体系进行了微观
安瓿瓶观察体系成胶情况，结果如图 4 所示。 结构观察，图 6 为含油污泥凝胶体系添加增强剂前
后的 SEM 图。

图 4 含油污泥凝胶体系成胶效果（140 ℃）
Fig. 4 Gelation effect of oily sludge gel system (140 ℃)

如图 4 所示，该体系长期处于高温条件下进行 图 6 含油污泥凝胶体系未加增强剂（a）和添加增强剂（b）
的 SEM 图
老化，仍呈现出凝胶的固体状态，且未发生降解或
Fig. 6 SEM images of oily sludge gel system without reinforcing
脱水现象，强度保持在 I 级。结果证明，该体系具 agent (a) and with reinforcing agent (b)
有优异的耐温耐盐性能，可在高温高盐油藏中形成
由图 6 可以明显看出，增强剂的加入使体系结
长期有效的封堵。
构有较大改善。如图 6a 所示，未添加增强剂的体系
2.4 FTIR 分析
内部只有少部分网状结构，整体呈现出较疏松的结
含油污泥凝胶体系可选择性地吸收某些波长的
构。如图 6b 所示，添加增强剂的体系内部形成相互
红外光，从而引起分子中的振动能级和转动能级的
跃迁，可用于分析凝胶体系的结构。对配方优化后 交联的致密网状结构，可以牢固地支撑凝胶结构，
相互交联的结构使体系不易被破坏，与未添加增强
的含油污泥凝胶体系进行 FTIR 测试，结果见图 5。
剂的体系相比，宏观上表现出体系具有更高的强度。
2.6 流变性能评价
2.6.1 增强剂对含油污泥体系黏弹性的影响
保持体系其余组分的最优化配比，仅改变增强
剂的质量分数，配制了不同质量分数增强剂的凝胶
样品，结果如图 7 和 8 所示。

图 5 含油污泥凝胶体系的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectrum of gel system of oily sludge

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如图 5 所示，在 3452 cm 处比较宽的吸收峰是
由聚丙烯酰胺中 N—H 健的伸缩振动引起的；在
2131 cm –1 处产生的吸收峰是由聚丙烯酰胺的酰胺

基团—CONH 2 与交联剂的羟甲基—CH 2 OH 交联后
图 7 不同增强剂质量分数体系的 G′
生成的—CH 2 —NH—CO—键的反对称伸缩振动引 Fig. 7 G' of systems with different mass fractions of
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起的；1674、1215 cm 处为羧基的对称和反对称伸缩 reinforcers