[發明專利]基于控制單體總濃度的酸液稠化劑制備工藝

無效

• 申請號: 201110290223.2
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102993359A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 何林榮
• 申請（專利權）人: 何林榮
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F222/06;C08F2/00;C09K8/74
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技術領域

本發明涉及一種基于控制單體總濃度的酸液稠化劑制備工藝。

背景技術

酸化技術已成為國內外油藏工程師解除油水井近井地帶堵塞，擴大或延長油氣流動通道，提高地層滲透率，增產增注的重要技術措施和開發手段，尤其是對一些碳酸鹽巖油藏和某些砂巖油藏的高效開采和開發更具有重要意義。稠化酸作為一種緩速酸，它的使用比例愈來愈大，這種發展趨勢今后還會加快。稠化酸主要應用在酸化壓裂處理中。

由于稠化劑增大了酸液粘度，降低了酸的擠注性，經常無謂地延長施工時間，故基質酸化中很少使用稠化劑。

稠化劑作為配制稠化酸的關鍵。隨著對稠化劑認識的加深及稠化酸技術現場應用的不斷擴大，對酸液稠化劑提出了更高的要求。目前認為比較理想的酸液稠化劑應該具備以下幾個方面的要求：

(1)易溶于水和酸，溶解速度比較快；

(2)耐酸能力較好，對酸的增粘性受酸濃度影響較小；

(3)熱穩定性比較好；

(4)與其它的酸液添加劑，如鐵離子穩定劑、酸液緩蝕劑等配伍性好；

(5)配制20％HCl的稠化酸，表觀粘度＞50mPa·s；

(6)受機械剪切的影響較??；

(7)配制的稠化酸殘酸粘度＜10mPa·s，殘渣含量＜7％；

(8)與清水相比，井筒內的降阻率＞50％；

(9)配制稠化酸的單方成本＜1000元。

國外酸液稠化劑的研究開始于20世紀70年代，經歷了從天然聚合物到合成物制備的研究，近年國外對酸液稠化劑的類型品種發展趨于穩定，而且更注重產品性能的改善。無論是改良老產品還是開發新產品，一般都把注意力集中在提高產品的高溫穩定性、降失水性、在高濃度酸中的適用性以及耐高濃度離子、抗高剪切速率、不生成有害殘渣等方面。

國外近期發展的酸液稠化劑在大的類別上沒有新的突破，這主要是原料選擇方面沒有突破性進展所致。中高溫井所用的合成稠化劑原料仍以丙烯酰胺類和乙烯類聚合物為主，這類稠化劑具有天然物無可比擬的優點，在品種數量和應用范圍上占有絕對優勢，其中尤以丙烯酰胺類聚合物最具優勢。低溫淺井或中深井所用天然物稠化劑的原料仍以胍膠、纖維素為主劑，一般在60℃以下溫度條件下使用，經改性也僅達到70℃左右，由于高溫耐酸性能不理想，使其實際應用受到限制。

國外絕大多數酸液稠化劑產品為干粉，便于包裝運輸，也因其易分散于酸液中而便于使用，但是乳液型稠化劑更易溶于酸液，從而可提高使用效果。而且，生產乳液型稠化劑也可節省生產粉劑所耗能量，所以，近些年出現了多種乳液型稠化劑。

我國對酸液稠化劑的試驗研究開始于1984年引進美國哈里伯頓公司稠化劑在四川施工之后。開始的十余年中，從事此項工作的并研制出產品的只有兩家：北京石油科研院油化所和四川石油局天研所。

20世紀90年代后期，北京石油勘探開發科學研究院研制出陽離子型粉狀酸液稠化劑VY-101，室內性能評價試驗顯示，VY-101酸液稠化劑具有良好的增粘性，熱穩定性和抗剪切性，并有一定的防止粘土膨脹的作用。該劑在大港油田潛山油藏的開發中進行過現場應用，由于是粉狀的高分子產品，現場配制時需要花費較長時間進行溶解。

在制備酸液稠化劑的工藝工程中，單體總濃度是指所有參加反應的單體的質量與總溶液的質量比。在水溶液聚合中，聚合單體濃度太低，反應會無法進行或進行不徹底，而結合濃度太高，又會出現膠凝效應并且會發生暴聚，故必須嚴格控制單體的濃度。

發明內容

本發明的目的為了克服現有技術的不足與缺陷，提供一種基于控制單體總濃度的酸液稠化劑制備工藝，該制備工藝通過控制單體總濃度，從而能提高酸液稠化劑的轉化率和特性粘數，且生產效率高，生產工藝簡單，操作簡單，大大降低了生產成本，且生產出的聚合物酸液稠化劑質量好。

本發明的目的通過下述技術方案實現：基于控制單體總濃度的酸液稠化劑制備工藝，包括以下步驟：

(a)將丙烯酰胺和AMPS進行提純備用；

(b)稱取一定量的MA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的三頸瓶內，加入一定量的絡合劑；

(c)加入AMPS和AM，且按摩爾數計，單體總濃度為28％～32％，用10％的氫氧化鈉溶液將反應體系pH值調至7；

(d)通惰性氣體排氧并攪拌約15分鐘后，加入引發劑；

(e)繼續通惰性氣體，將溫度調至反應溫度，聚合反應一定時間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應一段時間即得到目標產物。