一種耐鹼聚合物型調剖劑及其製備方法
2023-06-22 18:47:56
專利名稱：一種耐鹼聚合物型調剖劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種油田採油領域所用的一種助劑及其製備方法，尤其是一種石油開採高含水期的耐鹼聚合物型調剖劑及其製備方法。
背景技術：
油田開發後期，隨著三元複合驅採油的不斷推進，由於儲層的非均質性，注入液會很快突破封堵帶，沿原有的注水通道竄流到採油井(即「短路」問題)，造成調剖劑有效期短，調剖增油量低。隨著三元複合驅的工業化應用，由於油層中滲透率的差異，地層的不均勻性使注入液沿高滲透孔道突入油井，使三元驅替油層的也存在著驅替液的「短路」問題。 因此為了改善吸液剖面，擴大驅替波及體積，降低採出流體的含水量，需要在注液井中注入微細顆粒材料或高強度的聚合物凝膠，對這些高滲透層進行封堵，迫使注入水由高滲透部位轉向進入低滲透部位，以達到調整剖面的目的。現在油田常見的調剖劑主要是聚合物凝膠及生物黃原膠類。這類調剖劑在高礦化度、高鹼度環境介質中存在著以下幾方面的問題 一是在高礦化度高鹽的條件下，HPAM溶液的增粘能力顯著降低，二價陽離子如Ca2+、Mg2+等在一定條件下可與HPAM分子鏈上的羧基作用產生沉澱；二是HPAM溶液在鹼性條件下容易水解，水解後粘度將急劇降低，從而起不到調剖作用。並且由於低分子量的PAM和沉澱物的殘留，可能造成地層堵塞而傷害地層。三是無論是HPAM還是黃原膠的抗溫性都較差。
發明內容
本發明在於克服背景技術中存在的現有調剖劑封堵高鹼度環境耐鹼性、抗溫性差的問題，而提供一種耐鹼聚合物型調剖劑，該耐鹼聚合物型調剖劑具有較高的耐鹼、耐溫特性，在高鹼度環境下能夠達到調整剖面的目的。本發明還提供一種耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法。本發明解決其問題可通過如下技術方案來達到該耐鹼聚合物型調剖劑，由丙烯醯胺單體、甲基丙烯酸酯類單體、乙烯基二乙氧基矽烷單體組成，其組成摩爾比丙烯醯胺單體甲基丙烯酸酯類單體乙烯基二乙氧基矽烷單體為I 2:0. 8 I. 5:0. I O. 3。一種耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法，包括以下步驟
(1)按比例稱取丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷單體和去離子水移入置於恆溫水浴中的四口瓶中，安裝好回流管及氮氣管和攪拌裝置，並加入佔去離子水質量
O.5%的分散劑，設定溫度60°C下並通入氮氣除氧，在電動攪拌下加熱；
(2)當升溫到溫度60°C時，按原料組分丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷單體重量的O. 5%的比例加入引發劑過氧化苯甲醯，在此溫度下恆溫反應2小時，當反應瓶中的溫度上升時；
(3)反應2小時後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將所得粗產物用無水乙醇浸泡， 以除去未反應的疏水單體、引發劑；
(4)提純後產物在60°C的烘箱箱中乾燥6小時，將其置於乾燥容器中備用。
在丙烯醯胺單體上引入耐鹼性、耐礦化度單體甲基丙烯酸甲酯，使合成聚合物獲得耐溫耐鹼性能，乙烯基二乙氧基矽烷使聚合物對無機表面具有吸附性。本發明與上述背景技術相比較可具有如下有益效果該耐鹼聚合物型調剖劑，通過自由基溶液共聚的方法，以一定比例的丙烯醯胺單體、甲基丙烯酸酯類單體、乙烯基二乙氧基矽烷單體合成的聚合物，在一定的溫度和PH值條件下，能保持較好的表觀粘度，在溫度為90°C，經PH ^ 12的鹼水中浸泡24小時後，其粘度保持率在90%以上；該聚合物型調剖劑具有良好的耐鹼、耐溫特性，達到調整剖面的目的。
具體實施例方式
下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明
實施例I
稱取IOg丙烯醯胺、Sg甲基丙烯酸酯、2g乙烯基二乙氧基矽烷，和去離子水移入置於恆溫水浴中的四口瓶中，丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷佔去離子水體積的40%，並加入佔去離子水質量O. 5%的聚乙烯醇分散劑，安裝好裝置，設定溫度60°C時通入氮氣除氧，在電動攪拌下加熱；當升溫到反應溫度60°C時加入10%引發劑過氧化苯甲醯 (BPO)，在此溫度下恆溫反應2小時，當反應瓶中的溫度上升時，反應2小時 後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將所得粗產物用無水乙醇反覆浸泡，以除去未反應的疏水單體、引發劑；提純後產物在60°C的烘箱箱中乾燥6小時後，在ph值為12的鹼水浸泡前後測定其粘度。實施例2
稱取Sg丙烯醯胺、IOg甲基丙烯酸酯、Ig乙烯基二乙氧基矽烷，和去離子水移入置於恆溫水浴中的四口瓶中，丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷佔去離子水體積的40%，並加入佔去離子水質量O. 5%的聚乙烯醇，安裝好裝置，設定溫度60°C時通入氮氣除氧，在電動攪拌下加熱；當升溫到反應溫度60°C時加入9. 5%引發劑過氧化苯甲醯，在此溫度下恆溫反應2小時，當反應瓶中的溫度上升時，反應2小時後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將所得粗產物用無水乙醇反覆浸泡，以除去未反應的疏水單體、引發劑；提純後產物在60°C的烘箱箱中乾燥6小時後，在ph值為12的鹼水浸泡前後測定其粘度。實施例3
稱取IOg丙烯醯胺、6g甲基丙烯酸酯、3g乙烯基二乙氧基矽烷，和去離子水移入置於恆溫水浴中的四口瓶中，丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷佔去離子水體積的40%，並加入佔去離子水質量O. 5%的聚乙烯醇，安裝好裝置，設定溫度60°C時通入氮氣除氧，在電動攪拌下加熱；當升溫到反應溫度60°C時加入9. 5%引發劑過氧化苯甲醯，在此溫度下恆溫反應2小時，當反應瓶中的溫度上升時，反應2小時後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將所得粗產物用無水乙醇反覆浸泡，以除去未反應的疏水單體、引發劑；提純後產物在60°C的烘箱箱中乾燥6小時後，在ph值為12的鹼水浸泡前後測定其粘度。粘度的測定方法利用M7500高溫高壓流變儀，在170S—1剪切速率，溫度為90°C下測定其粘度，表I為90°c下測定的浸泡前後粘度。
表I為90°C下測定的浸泡前後粘度結果^^I浸泡前《度I漫泡後輸度I粘度保持率 (ipas"1) Ctipas'1) (%)
實闋 I36300 34900 96
實例 232850 30200 92_
實例 3[40100 丨 36200 [90
從上述實施例1-3可見，在溫度為90°C，經PH為12的鹼水中浸泡24小時後，其粘度保持率在90%以 上。說明該聚合物型調剖劑具有很好的耐鹼、耐溫特性，在一定的溫度和PH 值條件下，能保持較好的表觀粘度，達到調整剖面的目的。
權利要求
1.ー種耐鹼聚合物型調剖劑，由丙烯醯胺単體、甲基丙烯酸酯類單體、こ烯基ニこ氧基矽烷單體組成，其組成丙烯醯胺単體甲基丙烯酸酯類單體こ烯基ニこ氧基矽烷單體摩爾比為I 2:0. 8 I. 5:0. I O. 3。
2.—種權利要求I所述的ー種耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法，包括以下步驟 (I)按比例稱取丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酷、こ烯基ニこ氧基矽烷單體和去離子水移入置於恆溫水浴中的四ロ瓶中，安裝好回流管及氮氣管和攪拌裝置，並加入佔去離子水質量O. 5%的分散劑，設定溫度60°C下並通入氮氣除氧，在電動攪拌下加熱； (2)當升溫到溫度60°C時，按原料組分丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酷、こ烯基ニこ氧基矽烷單體重量的O. 5%的比例加入引發劑過氧化苯甲醯，在此溫度下恆溫反應2小吋，當反應瓶中的溫度上升時； (3)反應2小時後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將所得粗產物用無水こ醇浸泡， 以除去未反應的疏水単體、引發劑； (4)提純後產物在60°C的烘箱箱中乾燥6小時，將其置於乾燥容器中備用。
3.根據權利要求2所述的ー種耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法，其特徵在於所述的分散劑為聚こ烯醇。
4.根據權利要求2所述的ー種耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法，其特徵在於所述的丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酷、こ烯基ニこ氧基矽烷單體佔去離子水體積的40%。
全文摘要
本發明涉及一種耐鹼聚合物型調剖劑及其製備方法。主要解決了現有調剖劑封堵高鹼度環境耐鹼性、抗溫性差的問題。該調剖劑由丙烯醯胺單體、甲基丙烯酸酯類單體、乙烯基二乙氧基矽烷單體組成，各組分摩爾比為1～2:0.8～1.5:0.1～0.3。耐鹼聚合物型調剖劑的製備方法按比例稱取丙烯醯胺、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基二乙氧基矽烷單體和去離子水移入恆溫水浴中的四口瓶中；設定溫度60℃下並通入氮；當升溫到60℃時，加入引發劑；反應2小時後得到凝膠狀且有彈性的聚合物產品，將得到的產品提純、乾燥。該耐鹼聚合物型調剖劑具有較高的耐鹼、耐溫特性，在高鹼度環境下能夠達到調整剖面的目的。
文檔編號C08F230/08GK102703042SQ201210159450
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者劉桂芳, 徐方俊, 殷柱 申請人:中國石油天然氣集團公司, 大慶油田薩南實業公司, 大慶石油管理局