[發(fā)明專利]控制反應(yīng)溫度的酸液稠化劑制備工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110290405.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102993369A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭仕明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭仕明
• 主分類號(hào): C08F220/56
• 分類號(hào): C08F220/56;C08F220/58;C08F222/06;C08F2/00;C09K8/74
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制反應(yīng)溫度的酸液稠化劑制備工藝。

背景技術(shù)

酸化技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外油藏工程師解除油水井近井地帶堵塞，擴(kuò)大或延長(zhǎng)油氣流動(dòng)通道，提高地層滲透率，增產(chǎn)增注的重要技術(shù)措施和開(kāi)發(fā)手段，尤其是對(duì)一些碳酸鹽巖油藏和某些砂巖油藏的高效開(kāi)采和開(kāi)發(fā)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(lái)愈大，這種發(fā)展趨勢(shì)今后還會(huì)加快。稠化酸主要應(yīng)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(jīng)常無(wú)謂地延長(zhǎng)施工時(shí)間，故基質(zhì)酸化中很少使用稠化劑。

稠化劑作為配制稠化酸的關(guān)鍵。隨著對(duì)稠化劑認(rèn)識(shí)的加深及稠化酸技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，對(duì)酸液稠化劑提出了更高的要求。目前認(rèn)為比較理想的酸液稠化劑應(yīng)該具備以下幾個(gè)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(duì)酸的增粘性受酸濃度影響較小；

(3)熱穩(wěn)定性比較好；

(4)與其它的酸液添加劑，如鐵離子穩(wěn)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(jī)械剪切的影響較小；

(7)配制的稠化酸殘酸粘度＜10mPa·s，殘?jiān)浚?％；

(8)與清水相比，井筒內(nèi)的降阻率＞50％；

(9)配制稠化酸的單方成本＜1000元。

國(guó)外酸液稠化劑的研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代，經(jīng)歷了從天然聚合物到合成物制備的研究，近年國(guó)外對(duì)酸液稠化劑的類型品種發(fā)展趨于穩(wěn)定，而且更注重產(chǎn)品性能的改善。無(wú)論是改良老產(chǎn)品還是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，一般都把注意力集中在提高產(chǎn)品的高溫穩(wěn)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?jiān)确矫妗?/p>

國(guó)外近期發(fā)展的酸液稠化劑在大的類別上沒(méi)有新的突破，這主要是原料選擇方面沒(méi)有突破性進(jìn)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(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，在品種數(shù)量和應(yīng)用范圍上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中尤以丙烯酰胺類聚合物最具優(yōu)勢(shì)。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(jīng)改性也僅達(dá)到70℃左右，由于高溫耐酸性能不理想，使其實(shí)際應(yīng)用受到限制。

國(guó)外絕大多數(shù)酸液稠化劑產(chǎn)品為干粉，便于包裝運(yùn)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(chǎn)乳液型稠化劑也可節(jié)省生產(chǎn)粉劑所耗能量，所以，近些年出現(xiàn)了多種乳液型稠化劑。

我國(guó)對(duì)酸液稠化劑的試驗(yàn)研究開(kāi)始于1984年引進(jìn)美國(guó)哈里伯頓公司稠化劑在四川施工之后。開(kāi)始的十余年中，從事此項(xiàng)工作的并研制出產(chǎn)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(jì)90年代后期，北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院研制出陽(yáng)離子型粉狀酸液稠化劑VY-101，室內(nèi)性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)顯示，VY-101酸液稠化劑具有良好的增粘性，熱穩(wěn)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(kāi)發(fā)中進(jìn)行過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，由于是粉狀的高分子產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行溶解。

在制備酸液稠化劑的工藝工程中，隨著反應(yīng)溫度的增加，引發(fā)劑的分解速率增加，聚合反應(yīng)速率加快，單體轉(zhuǎn)化率高，而反應(yīng)達(dá)到一定溫度后，單體轉(zhuǎn)化率變化不大，但反應(yīng)溫度過(guò)高，產(chǎn)生的自由基數(shù)目增多，會(huì)導(dǎo)致聚合度減小，產(chǎn)物分子量降低，但聚合反應(yīng)溫度最低限度應(yīng)在引發(fā)劑分解的溫度以上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種控制反應(yīng)溫度的酸液稠化劑制備工藝，該制備工藝通過(guò)控制反應(yīng)溫度，從而能提高酸液稠化劑的轉(zhuǎn)化率和特性粘數(shù)，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的聚合物酸液稠化劑質(zhì)量好。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：控制反應(yīng)溫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(jìn)行提純備用；

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

(c)加入AMPS和AM，用10％的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至7；

(d)通惰性氣體排氧并攪拌約15分鐘后，加入引發(fā)劑；

(e)繼續(xù)通惰性氣體，將溫度調(diào)至45℃～55℃，聚合反應(yīng)一定時(shí)間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時(shí)間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。

所述步驟(b)中，絡(luò)合劑為EDTA溶液。