[發(fā)明專利]抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110093855.X
• 申請日: 2011-04-14
• 公開（公告）號: CN102181010A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫安順
• 申請（專利權(quán)）人: 孫安順
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F228/02;C08F220/06;C08F226/02;C08F220/18;C08F220/58;C08F210/14;C08F220/38;C09K8/588
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中一助劑的制備方法，特別是一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法。

背景技術(shù)：

目前，聚合物驅(qū)技術(shù)是油田開發(fā)提高采收率的主要技術(shù)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是成功的，在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

現(xiàn)階段油氣開采中，水溶性聚合物的穩(wěn)定性要求越來越高，穩(wěn)定性包括剪切穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性和長效穩(wěn)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(qū)油劑開發(fā)著重考慮的一個方面。

特別是在我國化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)中，聚合物驅(qū)占據(jù)了重要的地位，隨著技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用的油藏環(huán)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(zhuǎn)變，而聚合物主劑是聚合物驅(qū)在二、三類油藏中獲得成功的重要因素。

目前常用于強化石油開采(EOR)的聚合物驅(qū)的工業(yè)產(chǎn)品部分水解聚丙烯酰胺(PAM)，它依賴于高分子量和聚合物分子鏈上的離子和強極性側(cè)基的排斥作用而達(dá)到增粘效果。但是，高分子量聚合物當(dāng)受到較大的拉伸和剪切應(yīng)力時，易于發(fā)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(tuán)，使聚合物分子鏈卷曲，流體力學(xué)體積減小甚至沉淀，從而使增粘性大大降低。當(dāng)?shù)貙由疃冗_(dá)2000米時，油層溫度較高(約100℃)，聚丙烯酰胺(PAM)中的酰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(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，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(jié)構(gòu)，獲得抗高溫高鹽水溶性聚合物驅(qū)油劑。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：該抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制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份的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為15～23%，加入單體總重量的1～5%表面活性劑，再調(diào)節(jié)溶液PH?9～10，于溫度30～60℃條件下通氨氣30分鐘后加入過硫酸鹽引發(fā)劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0.05～0.1%，于溫度30～60℃條件下，反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明采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(fā)生卷曲，從而可達(dá)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，有利于改善共聚物的溶解性。陽離子單體加入使聚合物結(jié)構(gòu)具有一定的剛性環(huán)結(jié)構(gòu)，提高了聚合物的耐溫性。本發(fā)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，能廣泛用于石油化工領(lǐng)域，特別是用作油田三次采油的驅(qū)油劑。本發(fā)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(zhì)的合成、結(jié)構(gòu)表征及溶液性質(zhì)方面進(jìn)行廣泛、深入的研究基礎(chǔ)上，通過在疏水締合聚合物大分子中引入陰離子單元結(jié)構(gòu)，以增加聚合物的水溶性，適當(dāng)濃度表面活性劑膠束對聚合物分子間疏水基纏結(jié)、締合等物理交聯(lián)作用，使聚合物分子形成凝膠的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出高增粘性。表面活性劑分子對聚合物大分子疏水基纏結(jié)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(xiàn)出高增粘性，獲得高增粘疏水締合水溶性聚合物體系。由于分子中引入磺酸基團(tuán)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。

具體實施方式：

下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1、

將10Kg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的丙烯酰胺溶解在去離子水中，上述單體總的質(zhì)量為濃度16%，再加入單體總重量2%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH：9～10，于溫度35℃條件下，通N₂氣30分鐘后加入引發(fā)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℃條件下反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。

實施例2、