[發(fā)明專利]低張力羥肟基乳液驅(qū)油聚合物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105504157B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亮;王海超;呂明;馮玉軍;李福利
• 申請（專利權(quán)）人: 山東金智瑞新材料發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58;C08F222/38;C08F2/32;C09K8/588;C09K8/584
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)高分子化工新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低張力羥肟基乳液驅(qū)油聚合物及其制備方法。

背景技術(shù)

石油是一種非再生的化石能源，其采收率是石油工業(yè)界，乃至整個(gè)工業(yè)界最為關(guān)心的問題。石油開采中，運(yùn)用油藏天然能量開采石油叫做一次采油，這種情況下采收率一般只能達(dá)到15%左右。后期運(yùn)用注水或非混相注氣等方式，可以提高油層壓力并驅(qū)替油層的原油，該方法叫做二次采油。目前二次采油可以達(dá)到30%-40%的采收率，甚至高達(dá)80%。不過隨著水的不斷注入，當(dāng)油田的含水率提高到90%以上時(shí)，繼續(xù)注水是不經(jīng)濟(jì)的。

我國的大部分油田，如大慶油田等，已經(jīng)歷50余年的開發(fā)，已經(jīng)到了高含水后期，綜合含水接近93％，在這種條件下采油，相當(dāng)于水中找油、水中撈油，如何多采出剩余的殘油，是目前工業(yè)界最關(guān)心的問題之一。

通過注入化學(xué)物質(zhì)或微生物，從而改變油層的原油性質(zhì)并提高油層壓力，進(jìn)行驅(qū)油，這稱為三次采油，或強(qiáng)化采油（Enhanced Oil Recovery，簡稱EOR）。目前主流的強(qiáng)化采油方法包括注蒸汽熱采、二氧化碳混相驅(qū)、烴混相驅(qū)、注聚合物驅(qū)油。在中國，首推的強(qiáng)化采油技術(shù)為注聚合物驅(qū)油，我國相繼研究出三元復(fù)合驅(qū)及泡沫復(fù)合驅(qū)，從而提高石油采收率。

但是目前使用的這些聚丙烯酰胺聚合物驅(qū)油產(chǎn)品，存在溶解速度慢、溶液的均一性和流動(dòng)性差、增粘效果差、驅(qū)油效果差等問題，因此急切需要研究開發(fā)高粘度、低張力的、高效新型乳液聚合物驅(qū)油產(chǎn)品，通過含多元改性官能團(tuán)共聚的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和乳液聚合方式，在乳液聚合過程中引入具有乳化功能、相穩(wěn)定功能、含表面活性物質(zhì)的聚合元、交聯(lián)元、抗鹽元，來實(shí)現(xiàn)乳液驅(qū)油產(chǎn)品的快速溶解、增粘抗剪切，有效降低乳液聚合物驅(qū)油產(chǎn)品體系的界面張力，提高溶液的流動(dòng)性和洗油能力，提高油田采收率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種低張力羥肟基乳液驅(qū)油聚合物及其制備方法，采用先進(jìn)的羥肟化水溶性多元共聚反相微乳液制備工藝，并在高分子主鏈上引入了多種官能團(tuán)如酰胺基、羥基和異羥肟基等，同時(shí)植入藻油酰胺超長碳鏈表面活性劑，再與亞甲基雙丙烯酰胺交聯(lián)劑、抗鹽單體2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚，從而制備出一種高分子量、高固含量、賦予高分子主鏈多官能團(tuán)的穩(wěn)定性好、低張力、速溶性的反相微乳液產(chǎn)品，有效地克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

低張力羥肟基乳液驅(qū)油聚合物，由以下組分組成：丙烯酰胺、丙烯酸 、水、液堿、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、亞甲基雙丙烯酰胺、溴酸鉀、甲酸鈉、二乙烯三胺五乙酸五鈉、五水硫酸銅、白油D110、 藻油酰胺、Span-80、Tween-81、乳化分散劑OA90、偶氮、異構(gòu)十六烷基聚氧乙烯醚。

進(jìn)一步的，各組分含量按重量份數(shù)計(jì)為：

丙烯酰胺80~180份

丙烯酸50~100份

水50~180份

液堿50~100份

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 10~40份

亞甲基雙丙烯酰胺0.002~0.008份

硫酸羥胺20-50份

溴酸鉀0.055份

甲酸鈉0.140份

二乙烯三胺五乙酸五鈉0.800份

五水硫酸銅0.020份

白油D110150~260份

藻油酰胺50~180份

Span-80 3~15份

Tween-813~15份

乳化分散劑OA902~10份

偶氮0.180份

異構(gòu)十六烷基聚氧乙烯醚18~38份。

進(jìn)一步的，所述液堿的質(zhì)量百分濃度為48%。

低張力羥肟基乳液驅(qū)油聚合物的制備方法，包括：

將水、丙烯酰胺，丙烯酸，液堿依次加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中和至pH預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，控制整個(gè)過程溫度低于50度，形成反應(yīng)液；

將白油D110，藻油酰胺、Span-80、Tween-81、乳化分散劑OA90、偶氮依次加入所述反應(yīng)液中、將溴酸鉀，甲酸鈉，五水硫酸銅用適量水溶解完全，加入所述反應(yīng)液；

用乳化劑乳化至粘度800~1200 mPa·s，吹氮20~60分鐘，溫度控制在10~20度，滴加質(zhì)量百分濃度為1~3%的焦亞硫酸鈉水溶液引發(fā)劑，將溫度以第一速率升至43度；

溫度達(dá)到43度后停止滴加引發(fā)劑，將溫度以第二速率升至溫度不變時(shí)，加入引發(fā)劑看溫度是否變化，若溫度不變則反應(yīng)結(jié)束；