抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法
2023-10-09 02:57:04 1
專利名稱：抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及油田採油領域中一助劑的製備方法，特別是一種抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法。
背景技術：
目前，聚合物驅技術是油田開發提高採收率的主要技術，在技術和經濟上都是成功的， 在國內外得到了廣泛的應用，具有廣闊的應用前景。現階段油氣開採中，水溶性聚合物的穩定性要求越來越高，穩定性包括剪切穩定性、化學穩定性、熱穩定性、生物穩定性和長效穩定性等。具體而言，水溶性聚合物在高礦化度、高溫、高剪切及不同PH值影響下，能夠保持一定的粘度。這也是目前聚合物驅油劑開發著重考慮的一個方面。特別是在我國化學驅提高採收率技術中，聚合物驅佔據了重要的地位，隨著技術日益成熟，其應用的油藏環境也由以前條件較好的一類油藏，逐漸向油藏條件較為惡劣的二、三類油藏轉變，而聚合物主劑是聚合物驅在二、三類油藏中獲得成功的重要因素。目前常用於強化石油開採(EOR)的聚合物驅的工業產品部分水解聚丙烯醯胺 (PAM)，它依賴於高分子量和聚合物分子鏈上的離子和強極性側基的排斥作用而達到增粘效果。但是，高分子量聚合物當受到較大的拉伸和剪切應力時，易於發生機械降解而喪失粘度，在低滲透率巖層中注入聚合物時尤為明顯。水溶液中的陽離子，尤其是二價離子，會屏蔽聚合物中的離子基團，使聚合物分子鏈捲曲，流體力學體積減小甚至沉澱，從而使增粘性大大降低。當地層深度達2000米時，油層溫度較高(約100°C )，聚丙烯醯胺(PAM)中的醯胺基在高溫水溶液中易水解，使聚合物溶液的抗鹽性急劇下降。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特點是在水溶性聚合物大分子中引入長碳烷基、陰離子和陽離子單元結構，獲得抗高溫高鹽水溶性聚合物驅油劑。本發明採用的技術方案是該抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10 20份的陰離子單體、50 65份丙烯基磺酸鈉、11 22份陽離子單體、2 4份的丙烯酸酯、0 3. 5份的α -烯烴和50 60份的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度為15 23%，加入單體總重量的1 5%表面活性劑，再調節溶液PH 9 10，於溫度30 60°C條件下通氨氣30分鐘後加入過硫酸鹽引發劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0. 05 0. 1%，於溫度30 60°C條件下，反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。本發明具有如下有益效果本發明採用膠束共聚合法在水溶性大分子鏈上引入高支化度疏水單體，該單體具有較大的疏水體積，疏水性能好，能大大增強聚合物鏈的疏水作用，且不易發生捲曲，從而可達到很好的增粘效果；通過控制高支化度疏水單體的加入量， 可控制疏水鏈段的含量，有利於改善共聚物的溶解性。陽離子單體加入使聚合物結構具有一定的剛性環結構，提高了聚合物的耐溫性。本發明的聚合物耐高溫及高礦化度，且水溶性好，在高溫、高礦化度下仍具有很好的增粘效果，能廣泛用於石油化工領域，特別是用作油田三次採油的驅油劑。本發明在對離子型、兩性疏水締合水溶性聚合物及疏水改性聚電解質的合成、結構表徵及溶液性質方面進行廣泛、深入的研究基礎上，通過在疏水締合聚合物大分子中引入陰離子單元結構，以增加聚合物的水溶性，適當濃度表面活性劑膠束對聚合物分子間疏水基纏結、締合等物理交聯作用，使聚合物分子形成凝膠的網絡狀結構而表現出高增粘性。表面活性劑分子對聚合物大分子疏水基纏結形成的凝膠還具有增容作用，從而提高了締合作用較強的聚合物的水溶性，使之展現出高增粘性，獲得高增粘疏水締合水溶性聚合物體系。由於分子中引入磺酸基團使聚合物具有很強的抗鹽性，平均分子量在500 萬 1500萬，具有很強的抗溫性，聚合物抗溫抗鹽性顯著。
具體實施例方式
下面結合具體實例對本 發明作進一步說明。實施例1、
將IOKg的丙烯酸、53Kg丙烯磺酸鈉、12KgN，N-二乙基二烯丙基氯化銨、4Kg的丙烯酸十八烷基酯和58Kg的丙烯醯胺溶解在去離子水中，上述單體總的質量為濃度16%，再加入單體總重量2%的十二烷基硫酸鈉，調節溶液PH :9 10，於溫度35°C條件下，通N2氣30分鐘後加入引發劑過硫酸銨，過硫酸銨的加入量為單體總重量的0. 06%，在溫度35°C條件下反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例2、
將IlKg的丙烯酸、65Kg 2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸鈉、15Kg N，N_ 二乙基二烯丙基氯化銨、3Kg的丙烯酸十二烷基酯、2Kg C6_1(1a -烯烴和59Kg的丙烯醯胺溶解在去離子水中， 單體總的質量濃度為17%，再加入單體總重量2%的十二烷基硫酸鈉，調節溶液PH 9 10， 於溫度40°C條件下通隊氣30分鐘後加入引發劑過硫酸鉀，過硫酸鉀的加入量為單體總重量的0. 06%，在為溫度40°C條件下反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例3、
將15Kg的甲基丙烯酸、63Kg甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、20Kg三甲基烯丙基氯化銨、3Kg 的丙烯酸月桂酯、2Kg的C12_16 α -烯烴和51Kg的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度為19%，再加入單體總重量2. 9%的十二烷基硫酸鈉，調節溶液PH 9 10，於溫度35°C 條件下通N2氣30分鐘後加入引發劑過硫酸鉀，過硫酸鉀加入量為單體總重量的0. 08%，在溫度35°C條件下反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例4、
將14Kg的甲基丙烯酸，58Kg甲基丙烯磺酸鈉、14Kg的三甲基烯丙基氯化銨、2. 5Kg的丙烯酸十四烷基酯和50. 7Kg的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度21%，再加入單體總重量4%的十二烷基硫酸鈉，調節溶液PH 9 10，於溫度55°C條件下通N2氣30分鐘後加入引發劑過硫酸銨，過硫酸銨為單體總重量的0. 08%，於溫度55°C條件下反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例5、
將IlKg的甲基丙烯酸，54Kg的甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、17Kg的N，N- 二乙基二烯丙基氯化銨、8Kg三甲基烯丙基氯化銨、2Kg的丙烯酸十六烷基酯、IKg的丙烯酸十八烷基酯和3Kg C12_14a-烯烴和57. 5Kg的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度為17%，再加入單體總重量3%的十二烷基硫酸鈉，調節溶液PH :9 10，於溫度45°C條件下通N2氣30分鐘後加入引發劑過硫酸鈉，過硫酸鈉加入量為單體總重量的0. 1%，在溫度55°C條件下反應 12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例6、
不同鹽濃度下粘度穩定性測定 (1)試驗步驟 將不同疏水單體含量的聚合物配成0. 5wt%的溶液，後加入適量NaCl，NaCl質量百分數分別為1. 0%，1. 5%，2. 0%，2. 5%，測定其表觀粘度值。(2)測試儀器美國博力飛V5. 0黏度計。(3)試驗溫度為45°C
權利要求
1.、一種抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10 20份的陰離子單體、50 65份丙烯基磺酸鈉、11 22份陽離子單體、2 4份的丙烯酸酯、0 3. 5份的α -烯烴和50 60份的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度為15 23%，加入單體總重量的1 5%表面活性劑，再調節溶液PH 9 10，於溫度30 60°C條件下通氨氣30分鐘後加入過硫酸鹽引發劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0. 05 0. 1%，於溫度30 60°C條件下，反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。
2.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為陰離子單體為丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種混合物。
3.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為丙烯基磺酸鈉為丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸鈉、甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉中的一種或幾種混合物。
4.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。
5.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為陽離子單體為N，N-二甲基二烯丙基氯化銨、N，N-二乙基二烯丙基氯化銨、三甲基烯丙基氯化銨中的一種或幾種混合物。
6.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為丙烯酸酯為丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯中的一種或幾種混合物。
7.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為α-烯烴為 α -烯烴碳原子數為C6 C18中的一種或幾種混合物。
8.根據權利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法，其特徵為過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的一種或幾種混合物。
全文摘要
本發明涉一種抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法。該抗高溫高鹽聚合物驅油劑的製備方法包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10～20份的陰離子單體、50～65份丙烯基磺酸鈉、11～22份陽離子單體、2～4份的丙烯酸酯、0～3.5份的α-烯烴和50～60份的丙烯醯胺溶解在去離子水中，單體總的質量濃度為15～23%，加入單體總重量的1～5%表面活性劑，再調節溶液PH9～10，於溫度30～60℃條件下通氨氣30分鐘後加入過硫酸鹽引發劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0.05～0.1%，於溫度30～60℃條件下，反應12小時，用丙酮沉澱、洗滌，真空乾燥，獲得白色粉狀的聚合物。本發明其特點是在水溶性聚合物大分子中引入長碳烷基、陰離子和陽離子單元結構，獲得抗高溫高鹽水溶性聚合物驅油劑。
文檔編號C08F226/02GK102181010SQ20111009385
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優先權日2011年4月14日
發明者孫安順 申請人:孫安順