一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法
2023-06-22 17:55:01
專利名稱：一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法
技術領域：
本發明涉及一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，屬於油田環保技術領域。
背景技術：
疏水締合聚合物是近年來出現的一類新型聚合物，即在水溶性大分子主鏈上接枝 少量疏水基團。在水溶液中，此類聚合物的疏水基團由於疏水作用而發生聚集，使大分子鏈 產生分子內和分子間締合。當聚合物濃度高於某一臨界濃度(臨界締合濃度)後，大分子 鏈通過疏水締合作用聚集，形成以分子間締合為主的超分子結構——動態物理交聯網絡， 流體力學體積增大，溶液粘度大幅度升高。在高剪切作用下，疏水締合形成的動態物理交聯 網絡被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除後大分子鏈間的物理交聯重新形成，粘度 又將恢復，不發生一般相對高分子質量的HPAM聚合物在高剪切速率下的不可逆機械降解。 通過增強聚合物分子間的疏水締合作用，其溶液粘度表現出較獨特的抗溫、抗鹽、抗剪切等 特點。因此，作為聚合物驅油劑，該產品被廣泛研究和應用。然而，隨著注聚工作的不斷開 展，聚合物的產出情況越發嚴峻。聚合物的產出將使產出液粘度加大，並且由於疏水締合聚 合物具有的界面活性，導致採出液處理困難。降低疏水締合聚合物溶液的粘度，將有利於採 出液的處理，提高油水分離的速度和效率。目前，降低聚合物溶液的粘度，可以利用降解的 方法，包括化學降解、熱降解、機械降解和生物降解等。但該類方法由於針對性差，引入額外 雜質成分或處理時間長等原因，影響其應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法。本發明提供的一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水締合聚合 物水溶液中加入環糊精的步驟。上述製備方法中，所述環糊精可為α-環糊精、β-環糊精或Y-環糊精。上述製備方法中，所述方法具體可為將所述環糊精加至所述疏水締合聚合物水溶 液中進行反應達到降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度的目的。上述製備方法中，所述環糊精和所述疏水締合聚合物水溶液的混合液中所述環糊 精的質量體積濃度可為 0. lg/L-1. Og/L，如 0. 4g/L、0. 5g/L、0. 6g/L、0. 8g/L 或 1. Og/L。上述製備方法中，所述反應的溫度可為10°C -80°C，如25°C。上述製備方法中，所述反應的時間可為5min-90min，如10min、30min、60min或 90mino上述製備方法中，所述反應可在攪拌下進行。
上述製備方法中，所述疏水締合聚合物水溶液中疏水締合聚合物可為AP-P4。本發 明利用環糊精疏水空腔對疏水締合聚合物的疏水基團的識別作用，打破聚合物間的疏水締 合，從而起到降粘的作用。 本發明提供的方法具有如下優點(1)反應條件溫和、簡單，室溫攪拌即可；(2)適應性廣，不受有無氧氣、礦化度高低、雜質組分等因素影響；C3)反應針對性強，利用環糊精 疏水空腔對疏水基團的識別作用，打破聚合物間的疏水締合，起到降粘的作用；(4)降粘效 果明顯，優化配方可降粘98%以上，且反應不引入副產物；(5)反應迅速，5-lOmin即體現降 粘效果，90min達到最大效果；(6)環糊精包結聚合物疏水基團可以降低其界面活性，利於 採出液破乳。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。本發明下述實施例1-5中的粘度採用brookfield DVII pro+粘度計進行測定。具 體操作步驟為在恆溫水浴下，將粘度計校正歸零，選擇合適轉子，剪切速度為7. 34s—1，測 定時間為3!1^11，每k記錄一次數據，取粘度平均值。所有粘度均是在25°C下測定的。本發明下述實施例1-5中的疏水締合聚合物AP-P4水溶液採用總礦化度為 8074mg/L的礦化水(該礦化水的組成為氯化鈉6408. 4mg/L ；氯化鉀30. 37mg/L ；氯化鈣 419mg/L ；氯化鎂 324. 6mg/L ；硫酸鈉 36. 98mg/L ；碳酸鈉 84. 8mg/L ；碳酸氫鈉 769. 8mg/L)進 行配製，其質量體積濃度為1800mg/L，其粘度為650mPa · s。本發明下述實施例1-5中的β-環糊精購自國藥集團化學試劑有限公司。本發明下述實施例1-5中的ΑΡ-Ρ4購自四川光亞聚合物化工有限公司，重均分子 量為800萬g/mol。實施例1、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4水溶液，加入0. Ig β -環糊精，則體系中β -環糊精的質量體積 濃度為1000mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進行攪拌反應。分別在反應進行IOmiru 30min、60min、90min和Id時測定體系的粘度，測得的粘度值分別為24. 4mPa. s、15. 3mPa. s、 12. 6mPa. s、ll. 6mPa. s和11. 5mPa. s ；由上述粘度值可知，反應進行IOmin時，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對比反應進行90min和Id時的粘度值可知，當反應進行到90min時 體系幾乎達到最大降粘效果，體系降粘率達98. 2%。實施例2、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90gAP_P4水溶液，加入0.08g β-環糊精，則體系中β-環糊精的質量體積 濃度為800mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進行攪拌反應。分別在反應進行IOmiru 30min、60min、90min和Id時測定體系的粘度，測得的粘度值分別為31. 8mPa. s、22. 6mPa. s、 17. 4mPa. s、14. ImPa. s和13. 2mPa. s ；由上述粘度值可知，反應進行IOmin時，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對比反應進行90min和Id時的粘度值可知，當反應進行到90min時 體系幾乎達到最大降粘效果，體系降粘率達97. 8%。實施例3、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4水溶液，加入0.06g β -環糊精，則體系中β -環糊精的質量體積 濃度為600mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進行攪拌反應。分別在反應進行IOmiru 30min、60min、90min和Id時測定體系的粘度，測得的粘度值分別為47. 3mPa. s、29. 3mPa. s、 24. ImPa. s、19. 4mPa. s和19. 4mPa. s ；由上述粘度值可知，反應進行IOmin時，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對比反應進行90min和Id時的粘度值可知，當反應進行到90min時體系幾乎達到最大降粘效果，體系降粘率達97. 0%。實施例4、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90gAP_P4水溶液，加入0.05g β-環糊精，則體系中β-環糊精的質量體積 濃度為500mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進行攪拌反應。分別在反應進行IOmiru 30min、60min、90min和Id時測定體系的粘度，測得的粘度值分別為46. 5mPa. s、33. 4mPa. s、 27. OmPa. s、22. 3mPa. s和22. 3mPa. s ；由上述粘度值可知，反應進行IOmin時，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對比反應進行90min和Id時的粘度值可知，當反應進行到90min時 體系幾乎達到最大降粘效果，體系降粘率達96.6%。實施例5、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4，加入0.04g β -環糊精，則體系中β -環糊精的質量體積濃度 為400mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進行攪拌反應。分別在反應進行10min、30min、 60min、90min、ld和2d時測定體系的粘度，測得的粘度值分別為IlOmPa. s、46. 8mPa. s、 34. 5mPa. s、29. 6mPa. s、65. OmPa. s 和 45. ImPa. s ；由上述粘度值可知，反應進行 IOmin 時，體 系的粘度就具有很大程度的下降；對比反應進行90min、Id和2d時的粘度值可知，當反應進 行到90min時體系達到最大降粘效果，體系降粘率達95. 4% ；當反應進行2d時，體系降粘 率達93. 1%，體系表現出一定程度粘度恢復的性質。
權利要求
1.一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水締合聚合物水溶液中加入 環糊精的步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述環糊精為α-環糊精、β-環糊精或 Y-環糊精。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述方法是將所述環糊精加至所述 疏水締合聚合物水溶液中進行反應達到降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度的目的。
4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特徵在於所述環糊精和所述疏水締合聚 合物水溶液的混合液中所述環糊精的質量體積濃度為0. lg/L-1. Og/L。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特徵在於所述反應的溫度為10°C-80°C。
6.根據權利要求3-5中任一所述的方法，其特徵在於所述反應的時間為5min-90min。
7.根據權利要求3-6中任一所述的方法，其特徵在於所述反應在攪拌下進行。
8.根據權利要求3-7中任一所述的方法，其特徵在於所述疏水締合聚合物水溶液中 疏水締合聚合物為AP-P4。
全文摘要
本發明公開了一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法。該方法是用環糊精降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度。所述環糊精可為α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精。本發明提供了一種利用超分子化學方法，降低疏水締合聚合物水溶液粘度的方法。該方法簡便、快速、針對性強、受環境影響小、無副產物，是一種有效的聚合物溶液降粘方法。
文檔編號C08L5/16GK102040740SQ20101050610
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者張健, 靖波 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心