[發(fā)明專利]一種陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法

無效

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• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102660250A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒長軍;崔嬋嬋;肖樸夫;吳丹;李蒙;胡緒則
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F290/10;C08F220/60;C08F220/56
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于油田提高采油效率的陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，采用化學驅(qū)油技術(shù)提高原油采收率已經(jīng)成為各大油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的主要手段?；瘜W驅(qū)油的主要方法是利用水溶性高聚物的增稠能力驅(qū)油。為了適應高溫高鹽地層，具有高效增粘性以及強耐溫抗鹽性能的疏水締合聚合物受到了人們的關(guān)注。

在現(xiàn)場應用中已經(jīng)被證明，不管是在高溫高鹽還是高孔高滲的復雜油藏下，疏水締合聚合物都具有很好的增粘性、抗剪切性和穩(wěn)定性，并且具有較好的流度控制能力。然而，由于疏水結(jié)構(gòu)的引入，這種聚合物的水溶性有所下降。在原油開采中，常常將聚合物驅(qū)和表面活性劑驅(qū)同時注入地層，以提高原油采收率。但是由于地層結(jié)構(gòu)復雜，聚合物驅(qū)與表面活性劑驅(qū)不存在約束關(guān)系，各自單獨作用，沒有達到協(xié)作效果，使得對原油采收率的提高大打了折扣。為了解決上述問題，急需研究一種水溶性高、與表面活性劑驅(qū)協(xié)作能力強的疏水締合聚合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為了提高聚合物驅(qū)的驅(qū)油效率、疏水締合聚合物的溶解性以及增強聚合物驅(qū)與表面活性劑驅(qū)的協(xié)作能力，特提供一種陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用丙烯酰胺、帶有長鏈烷基的季銨鹽以及烯丙基環(huán)糊精進行三元共聚。在其分子結(jié)構(gòu)中，長鏈烷基疏水基團通過相互間的范德華作用力聚集在一起，形成聚合物鏈三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加了聚合物的表觀粘度，使得驅(qū)油效率有所提高；而親水性的陽離子季銨鹽提高了聚合物的水溶性，彌補了很多疏水締合聚合物溶解性差的缺陷；此外，環(huán)糊精具有外腔親水內(nèi)腔疏水的特殊結(jié)構(gòu)，使得表面活性劑通過弱作用力包結(jié)在環(huán)糊精的疏水空腔內(nèi)，提高了表面活性劑驅(qū)和聚合物驅(qū)的協(xié)作能力。

本發(fā)明的主要技術(shù)方案是：一種陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑，其特征在于：該聚合物驅(qū)油劑是由帶有長鏈烷基的季銨鹽、丙烯酰胺、烯丙基環(huán)糊精三種單體聚合而得；所用原料及各組分的質(zhì)量百分比和部分性能為，質(zhì)量以克為單位，帶有長鏈烷基的季銨鹽是用甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨2.5～3.0%，在三口燒瓶中先加入30～45%的無水乙醇作為溶劑，在溫度為25℃條件下加入甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺25～30%，然后在攪拌下緩慢加入氯丁烷30～40%，加熱升高溫度至80℃，恒溫反應10小時，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾除去乙醇和未反應的氯丁烷，制得淡黃色的粘稠液體，即甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體；丙烯酰胺11.1～12.75%；烯丙基環(huán)糊精0.15～0.20%；引發(fā)劑0.3～0.4%，是用過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，過硫酸銨為引發(fā)劑總量的66.7%，亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑總量的33.3%；螯合劑是用乙二胺四乙酸二鈉0.3%；去離子水84～85%。

該陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑的制備方法：先在反應容器中按比例加入去離子水84～85%，再分別加入丙烯酰胺11.1～12.75%、上述制得的甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨2.5～3.0%和烯丙基環(huán)糊精0.15～0.20%，在溫度為40℃條件下攪拌至反應物混合均勻；然后加入引發(fā)劑0.3～0.4%，先加入過硫酸銨，用量為引發(fā)劑總量的66.7%，間隔一分鐘后，再加入用量為引發(fā)劑總量33.3%的亞硫酸氫鈉；最后加入螯合劑乙二胺四乙酸二鈉0.3%，反應半小時后，將溫度升高至60℃，恒溫反應6小時后，將產(chǎn)物用無水乙醇洗滌3～5次，在溫度為50℃條件下干燥10小時，取出造粒，得到白色顆粒的陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：⑴這種陽離子疏水締合聚合物具有很好的水溶性和粘彈性；⑵超分子結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的引入，使得表面活性劑可以通過弱作用力包結(jié)在環(huán)糊精的疏水空腔中，增強了聚合物驅(qū)與表面活性劑的協(xié)作能力，有利于驅(qū)油效率的提高。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1??按照下述步驟制備一種陽離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑：

⑴制備甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體：向100ml的三口燒瓶中加入20ml的無水乙醇作為溶劑，在溫度為25℃條件下先加入11ml的甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺，然后在攪拌下緩慢加入氯丁烷14ml，升高溫度至80℃，恒溫反應10小時后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾除去乙醇和未反應完的氯丁烷，得到淡黃色的粘稠液體，即甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體：