ИСТИНА

В последнее время возрастает интерес к так называемым «умным» полимерным системам, восприимчивым к воздействию внешних факторов, в частности, магнитного поля. Особый интерес магнитовосприимчивые системы представляют для нефтедобывающей промышленности. В частности, ферромагнитные жидкости на основе ассоциирующих полимеров могут быть использованы для контролируемого образования физических гелей в нужном месте скважины. Это может быть необходимо, в частности, для формирования пакеров с целью зонной изоляции, блокирования заколонных перетоков, перфорации скважины или искусственно созданных каналов перекачки нефти в породе. Подобные пакеры, содержащие магнитные частицы, не только будут осуществлять функцию тампонирования нужной зоны, но и дадут возможность проводить мониторинг их состояния, а также регулировать их механические свойства при помощи магнитного поля. В связи с этим создание магнитоуправляемых ферромагнитных жидкостей на основе ассоциирующих полимеров представляется чрезвычайно актуальной задачей

In recent years a growing interest in so-called "smart" polymeric systems are susceptible to external factors, in particular, of the magnetic field. Of particular interest magnitostriktsionnye systems are for oil industry. In particular, the ferrofluid on the basis of associating polymers can be used for controlled formation of physical gels in the wells. It may be necessary, in particular, for the formation of the packers with the purpose of conditioning the insulation, blocking annular flow, the perforation wells or artificially created channels of pumping oil in the rock. Like the packers, containing magnetic particles, will not only realize the function of plugging of the zone, but will provide an opportunity to monitor their condition and adjust their mechanical properties using a magnetic field. In this regard, the creation of magnetically controlled ferromagnetic fluids based on associated polymers is extremely topical task

1) Будут впервые синтезированы магнитные ГМ ПАА путем мицеллярной сополимеризации акриламида, акрилата натрия и н-додецилакриламида в присутствии наночастиц магнитного наполнителя. Образцы будут различаться природой (магнетит, маггемит и феррит кобальта) и концентрацией (10-60 вес. % в расчете на полимер) пришитых наночастиц магнитного наполнителя, ответственного за восприимчивость к действию магнитного поля, а также содержанием гидрофобных звеньев (0.1-1.5 мол.%), ответственных за связывание полимерных цепей, и заряженных звеньев (2.0-10.0 мол.%), ответственных за взаимодействие с наночастицами, а также длиной основной цепи полимера. 2) Будут определены молекулярно-массовые (молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение) характеристики, а также химический состав (содержания н-додецильных звеньев) ГМ ПАА в зависимости от исходной концентрации сомономеров, концентрации инициатора и природы (магнетит, маггемит и феррит кобальта) и концентрации наночастиц магнитного наполнителя. Образцы ГМ ПАА для исследования будут отделены от частиц магнитного наполнителя путем их растворения под действием соляной кислоты. 3) Будут получены ферромагнитные жидкости самопроизвольным растворением магнитных ГМ ПАА в воде. Образцы будут различаться концентрацией магнитных ГМ ПАА в воде (0.1-0.3 вес. %), их составом (концентрацией пришитых магнитных частиц и содержанием аклиламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и молекулярной массой. 4) Будут определены размеры и исследована морфология наночастиц магнитного наполнителя, пришитого к ГМ ПАА, в зависимости от состава и длины основной цепи полимера методом просвечивающей микроскопии. 5) Будут определены условия (концентрация, состав и молекулярная масса ГМ ПАА), при которых ферромагнитные жидкости устойчивы и не расслаиваются в магнитном поле напряженностью 1.4 – 7.4 кЭ. 6) Будет изучено влияние концентрации в воде (0.1-0.3 вес. %) ГМ ПАА разного состава (с разной концентрацией пришитых магнитных частиц и содержанием аклиламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и с разной молекулярной массой на реологические свойства ферромагнитных жидкостей (вязкость, модуль упругости). 7) Будет изучено влияние магнитного поля на реологические свойства (вязкость, модуль упругости) ферромагнитных жидкостей в зависимости от концентрации в воде (0.1-0.3 вес. %) ГМ ПАА разного состава (с разной концентрация пришитых магнитных частиц, содержание акриламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и с разной молекулярной массой. Это будет одна из первых работ, в которой будут получены ферромагнитные жидкости на основе ассоциирующих полимеров с оптимальными реологическими свойствами, то есть достаточно жидкие, чтобы сохранять способность течь при закачке в отсутствие магнитного поля, но способные превращаться в гель в присутствии магнитного поля.

1) Впервые синтезированы магнитные ГМ ПАА путем мицеллярной сополимеризации акриламида, акрилата натрия и н-додецилакриламида в присутствии наночастиц магнитного наполнителя. Образцы различаются природой (магнетит, маггемит и феррит кобальта) и концентрацией (10-60 вес. % в расчете на полимер) пришитых наночастиц магнитного наполнителя, ответственного за восприимчивость к действию магнитного поля, а также содержанием гидрофобных звеньев (0.1-1.5 мол.%), ответственных за связывание полимерных цепей, и заряженных звеньев (2.0-10.0 мол.%), ответственных за взаимодействие с наночастицами, а также длиной основной цепи полимера. 2) Определены молекулярно-массовые (молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение) характеристики, а также химический состав (содержания н-додецильных звеньев) ГМ ПАА в зависимости от исходной концентрации сомономеров, концентрации инициатора и природы (магнетит, маггемит и феррит кобальта) и концентрации наночастиц магнитного наполнителя. Образцы ГМ ПАА для исследования отделены от частиц магнитного наполнителя путем их растворения под действием соляной кислоты. 3) Получены ферромагнитные жидкости самопроизвольным растворением магнитных ГМ ПАА в воде. Образцы различаются концентрацией магнитных ГМ ПАА в воде (0.1-0.3 вес. %), их составом (концентрацией пришитых магнитных частиц и содержанием аклиламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и молекулярной массой. 4) Определены размеры и исследована морфология наночастиц магнитного наполнителя, пришитого к ГМ ПАА, в зависимости от состава и длины основной цепи полимера методом просвечивающей микроскопии. 5) Определены условия (концентрация, состав и молекулярная масса ГМ ПАА), при которых ферромагнитные жидкости устойчивы и не расслаиваются в магнитном поле напряженностью 1.4 – 7.4 кЭ. 6) Изучено влияние концентрации в воде (0.1-0.3 вес. %) ГМ ПАА разного состава (с разной концентрацией пришитых магнитных частиц и содержанием аклиламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и с разной молекулярной массой на реологические свойства ферромагнитных жидкостей (вязкость, модуль упругости). 7) Изучено влияние магнитного поля на реологические свойства (вязкость, модуль упругости) ферромагнитных жидкостей в зависимости от концентрации в воде (0.1-0.3 вес. %) ГМ ПАА разного состава (с разной концентрация пришитых магнитных частиц, содержание акриламидных, акрилатных и н-додецильных групп) и с разной молекулярной массой.