[發明專利]一種聚合物驅污水清水劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410111362.8
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103881112A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 翟磊;張健;靖波;檀國榮
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08G83/00;C08F220/34;C08F220/56;C02F1/56;C02F103/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種聚合物驅污水清水劑及其制備方法與應用，屬于石油加工技術領域。

背景技術

隨著三次采油技術的發展，聚合物驅油技術己在我國陸地油田和海上油田得到了廣泛應用，并成為油田增產的一項重要手段。目前，注聚油田采用較多的聚合物為部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。隨著產出端采出液中殘留聚合物濃度的不斷增大，采出液的污水處理面臨很大挑戰。一方面，殘余聚合物導致污水粘度增大，阻礙了油滴之間的聚集和聚并，油水單純依靠自然沉降的方式很難分離；另一方面，殘余聚合物與乳化劑具有相似性，PAM集中在油水界面上，和原油組分相互作用形成較高強度和良好彈性的界面膜，導致油水混合乳化層加厚，大大增加了油水處理的難度。

采用傳統的水驅常規處理工藝處理含聚污水，已難以達到回注原地層的水質要求。目前含聚污水治理技術和處理工藝的研究倍受關注，但尚無切實可行的解決辦法。而在不改變現有處理工藝的情況下，研制適于含聚污水處理用的高效清水劑，是解決聚合物驅采出液問題最經濟的處理方法。大量研究結果表明，適于含聚污水處理的理想清水劑應對油相組分有良好的親和性，具有優異的吸附、增溶能力，可迅速擴散到油水界面，破壞原先穩定的界面膜，同時還應有效避免與陰離子聚合物發生相互作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚合物驅污水清水劑及其制備方法與應用，本發明通過具有特殊親/疏水結構、剛/柔性基團的功能性單體，合成了一系列高效有機高分子型清水劑，其在聚合物驅采出液的污水處理方面具有廣泛的應用前景。

本發明所提供的聚合物驅污水清水劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）向式I所示磺化芳香二胺與丙烯酸甲酯反應得到的產物中加入式I所示磺化芳香二胺與乙二胺的混合物繼續進行反應，得到1.0代聚酰胺-胺；重復上述兩步反應2次得到氨基封端的3.0代聚酰胺-胺；

式I中，基團A選自H、烷基和烷氧基中任一種；基團B、C和D均選自H、烷基、烷氧基和磺酸基中任一種，且基團B、C和D中至少一個基團為磺酸基；

（2）在引發劑的引發作用下，丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（AETMAC）與丙烯酰胺（AM）進行聚合反應；所述聚合反應的產物與所述氨基封端的3.0代聚酰胺-胺經加成反應，即得到所述聚合物驅污水清水劑。

上述的制備方法中，步驟（1）中，式I中，所述烷基的碳原子數可為1～5，如1或2；所述烷氧基的碳原子數為1～5，如1或2。

上述的制備方法中，步驟（1）中，所述反應均在有機溶劑中進行，所述有機溶劑可為甲醇、乙醇、丙醇、異丁醇、三氯甲烷和四氫呋喃中至少一種；

式I所示磺化芳香二胺與所述丙烯酸甲酯的摩爾比可為1：4～6，具體可為1：4、1：4.7或1：5；

所述混合物中，式I所示磺化芳香二胺與所述乙二胺的摩爾比可為1：5～9，具體可為1：5～8、1：5、1：8或1：9。

上述的制備方法中，步驟（1）中，所述反應均可在惰性氣氛下進行，所述反應的溫度均為25～45°C，時間均為8～24小時；

如式I所示磺化芳香二胺與丙烯酸甲酯反應的溫度具體可為25°C、35°C或45°C，反應的時間具體可為4～12小時、4小時、8小時或12小時；

如式I所示磺化芳香二胺與丙烯酸甲酯反應得到的產物與所述混合物反應的溫度具體可為30°C、35°C或40°C，反應的時間具體可為4～12小時、4小時、6小時或12小時。

上述的制備方法中，步驟（2）中，所述聚合反應和所述加成反應均可在如下溶劑中進行：水、甲醇、乙醇、四氫呋喃和氯仿中的至少一種。

上述的制備方法中，步驟（2）中，所述引發劑可可為下述1）或2）：

1）過硫酸鉀、甲醛次硫酸氫鈉與乙二胺四乙酸二鈉的混合物，所述過硫酸鉀、甲醛次硫酸氫鈉與乙二胺四乙酸二鈉的質量比為3～1：1：1，如3：1：1、1.9：1：1或1.2：1：1；

2）過硫酸銨、甲醛次硫酸氫鈉與乙二胺四乙酸二鈉的混合物，所述過硫酸銨、甲醛次硫酸氫鈉與乙二胺四乙酸二鈉的質量比為3～1：1：1；

所述引發劑的用量可為反應單體總質量的5～20%，具體可為7.5～16%、7.5～13.5%、7.5%、13.5%或16%；所述反應單體總質量為所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與所述丙烯酰胺的總質量；