[發明專利]一種溫敏的自組裝型增黏分散液及其制備方法

有效

• 申請號: 202111125234.5
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113563535B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 榮敏杰;孫建波;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請（專利權）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號: C08F265/10
• 分類號: C08F265/10;C08F220/56;C08F220/54;C08F220/34;C09K8/588;C09K8/68;C09K8/88
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

本發明涉及一種溫敏的自組裝型增黏分散液及其制備方法，屬于油氣田開發技術領域。所述方法包括如下步驟：引發丙烯酰胺等單體聚合制得分散劑；利用所述分散劑以二步法分步引發丙烯酰胺、溫敏單體和自組裝單體發生聚合反應；利用助懸劑和促溶劑進行后處理，最終得到所述溫敏的自組裝型增黏分散液。本發明還涉及由所述方法制得的溫敏的自組裝型增黏分散液，該分散液分散性好，有效成分含量高，表觀粘度低，分子量高，耐溫性能好，抗鹽性強，溶解快、穩定性好，在一定溫度范圍內隨溫度的升高分散液的粘度升高，并且隨礦化度的提高分散液的粘度升高，特別適合于在高溫高礦化度條件下的驅油及壓裂增產應用。

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，尤其涉及一種溫敏的自組裝型增黏分散液及其制備方法。

背景技術

目前低滲透油氣資源是主要的勘探開發對象之一，其埋藏深度大、地層溫度高、地層水礦化度高，因此，在油田開發作業過程中要求添加劑具有優異的耐溫抗鹽性能。聚丙烯酰胺及其衍生物是一類重要的水溶性聚合物，在油田的應用越來越廣泛。然而目前常用的聚丙烯酰胺及其衍生物在應用時還存在一些缺陷，如對鹽極為敏感，在高溫、高礦化度環境下會導致其粘度大幅度下降，機械剪切穩定性差。

常規聚丙烯酰胺主要分為顆粒類、油包水類、水包水類。其中，顆粒類聚丙烯酰胺溶解速度慢，改性后的聚丙烯酰胺顆粒往往溶解速度更慢，難以達到現場使用條件；油包水乳液類受制于連續相的限制，改性困難，耐溫抗鹽性較差；常規水包水類有效含量低，且粘度極低，但其溶解速度快且連續相為水相，具有改性空間。因此，對水包水聚丙烯酰胺進行改性是非常有意義的。

發明內容

針對現有技術中聚丙烯酰胺的缺陷，本發明的目的是提供一種耐溫、抗鹽且溶解速度快的聚合物，其在高溫高鹽環境下在驅油及壓裂過程中仍具有高粘度，從而可以實現優異的使用效果。

本發明在第一方面涉及一種溫敏的自組裝型增黏分散液的制備方法，所述方法包括如下步驟：

（1）分散劑的制備

將丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、疏水單體、結構調節劑、滲透劑和水混合均勻，將pH值調節至6.8-7.0，再加入EDTA-2Na和過硫酸銨后攪拌均勻，然后轉入反應釜中通氮氣除氧，再在25-28℃下泵入亞硫酸氫鈉引發聚合反應，得到分散劑；

（2）一次聚合反應

將丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，溫敏單體，自組裝單體，硫酸銨，步驟（1）中制得的所述分散劑和水混合均勻，將pH值調節至6.8-7.0，再加入EDTA-2Na和過硫酸銨并攪拌均勻，然后轉入反應釜中通氮氣除氧，再在15-18℃下泵入亞硫酸氫鈉引發聚合反應，得到一次聚合反應產物；

（3）二次聚合反應

將丙烯酰胺，溫敏單體，自組裝單體和步驟（2）中制得的所述一次聚合反應產物混合均勻，加入EDTA-2Na和過硫酸銨并攪拌均勻，然后轉入反應釜中通氮氣除氧，再在45-50℃下泵入亞硫酸氫鈉引發聚合反應，得到二次聚合反應產物；

（4）后處理

向所述二次聚合反應產物中加入助懸劑和促溶劑，攪拌均勻后，得到所述溫敏的自組裝型增黏分散液。

本發明在第二方面提供了由本發明第一方面所述的制備方法制得的溫敏的自組裝型增黏分散液。

相對于現有技術，本發明具有如下技術優勢：

本發明制備的溫敏的自組裝型增黏分散液是采用兩次分散聚合工藝制備而成，通過該工藝可有效提高分散聚合的有效含量及分子量。分散液具有分散性好，有效成分含量高，表觀粘度低，分子量高，耐溫性能好，抗鹽性強，溶解快以及穩定性好，不分層等特點。本發明方法制備得到的溫敏的自組裝型增黏分散液在水中分散迅速，溶解速度極快，5分鐘內即可全部溶開，明顯縮短溶解時間并由此降低溶解產品所引起的能耗。