[發明專利]新型驅油用無機納米復合聚丙烯酰胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201010552283.2
• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102464849A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 蔡紅;夏燕敏;宋曉芳;陳安猛;李應成
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08L33/26
• 分類號: C08L33/26;C08K7/00;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/36;C08F120/56;C08F8/12;C08F2/44;C09K8/588
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種驅油用無機納米復合聚丙烯酰胺及其制備方法。

背景技術

石油是一種重要的能源和化工原料，同時也是國家的重要戰略物資，對國民經濟的發展具有舉足輕重的影響，素有“工業血液”之稱。石油作為一種非再生的化石能源，是目前所使用的最主要的一種能源，并且消耗量在總能源中所占的比例逐年增加。石油采收率不僅是石油工業界，而且是整個社會普遍關心的問題。目前石油開采面臨的問題有一，供需矛盾突出，石油需求量越大越大，新油田越來越少；二，枯竭油藏中還剩留有大量原油。一次采油可采出10～25％地下原油，二次采油可采出15～25％地下原油，即一次采油和二次采油只采出25～50％地下原油。為了保證石油長期穩定供應、滿足人類的需求，必須研究和發展提高石油采收率技術，三次采油通過強化采油措施，可使原油采收率再提高6～20％，甚至更多。聚合物驅是三次采油的主要技術方法，驅油機理清楚，工藝相對簡單，技術日趨成熟，是一項有效的提高采收率技術措施。聚合物的驅油機理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子鏈的粘度，改善驅替液的流度比，提高驅替效率和波及體積，從而達到提高采收率的目的。

文獻CN1865299，CN1498908A，CN1746198，CN101157736A，CN1542027，CN101029107，CN101029099及CN101514240A從聚丙烯酰胺聚合的引發體系、聚合方法及水解方法的幾方面進行了研究，雖然通過各種途徑在提高陰離子型聚丙烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了較大改進，但在耐溫抗鹽性能方面較少關注，但是這些制備方法較為復雜、工藝條件苛刻，聚合物的耐溫抗鹽性能也難于達到三次采油用丙烯酰胺類聚合物的技術指標。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中聚合物分子量偏低，用于三次采油時耐溫抗鹽性能差的問題，提供一種新的驅油用無機納米復合聚丙烯酰胺，該無機納米復合聚丙烯酰胺具有分子量高及抗溫耐鹽性能好的優點。本發明要解決的技術問題之二是提供一宗與解決技術問題之一的無機納米復合聚丙烯酰胺相對應的制備方法。

為解決上述技術問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種驅油用無機納米復合聚丙烯酰胺，以重量分數計包括以下組分：

a)1～10份無機納米材料選自碳納米管、納米氧化鋅、納米氧化硅或納米氧化鈦；

b)90～99份聚丙烯酰胺。

上述技術方案中，聚丙烯酰胺固含量可達90％左右，水解度為15～30％，分子量大于2000萬。

為解決上述技術問題之二，本發明采用的技術方案如下：一種驅油用無機納米復合聚丙烯酰胺的制備方法，包括以下步驟：

a)將丙烯酰胺單體配成質量濃度為10～40％的水溶液A；

b)向溶液A中加入丙烯酰胺單體重量0.1～10％的無機納米材料，得到溶液B；

c)將溶液B放入超聲池，超聲10～60分鐘，并同時通氮除氧10～40分鐘；

d)加入相對于單體質量濃度0.02～5％的復合引發體系組合物，得溶液C；

e)向溶液C中通氮除氧10～40分鐘后，在5～25℃下引發，聚合2～10小時后得膠狀產物A；

f)將膠狀產物A剪碎后加入質量濃度5～50％的堿液進行水解反應1～5小時，其中溫度為80～95℃，得膠狀產物B；

g)將膠狀產物B經干燥、粉碎、過篩后得細顆粒狀無機納米復合聚丙烯酰胺；

其中復合引發體系組合物，以重量百分比計包括以下組分：(a)0.5～20％的過硫酸鹽；(b)0.1～40％的亞硫酸鹽；(c)0.5～20％的由NR₁R₂R₃代表的叔胺類化合物或由N⁺R₄R₅R₆R₇代表的季銨類化合物或由NH₂R₈代表的脂肪胺類化合物，式中R₁～R₇均選自C₁～C₁₄直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物，R₈選自C₁～C₁₈直鏈或支鏈烷基或烷基衍生物。