CN104311735A - 一种用于油田驱油的耐碱聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于油田驱油的耐碱聚合物及其制备方法，重量份组成：丙烯酰胺70-130、阴离子单体10-25、疏水单体2-5、耐碱单体2-6、表面活性剂0.1-0.6、碳酸钠13-26、去离子水200-400。制备方法：将丙烯酰胺制成水溶液，加入碳酸钠，阴离子单体，疏水单体，耐碱单体，表面活性剂，转入反应器内，通氮气30min加入1#引发剂，继续通氮气10min加入2#引发剂，通氮气10min加入3#引发剂，继续通氮气直至有1-2℃升温，停止通氮气，升温至峰温后保温6小时，切割、造粒、烘干、粉碎。本发明的耐碱聚合物加入了耐碱单体，使得产品在三元体系中不降粘。90d粘度保留率在80％以上。
Description
技术领域
本发明涉及油田驱油技术领域，尤其涉及一种用于油田驱油的耐碱聚合物及其制备方法。
背景技术
目前国内许多水驱油田都已进入中后期，该时期由于储层的非均质性以及不利的流度比，使水驱后的地层仍然存在这大量的剩余油，普遍表现为油井含水高，产量低，开采的经济效益差，为了保证油田的稳产，增产和解决石油产量与市场需求之间的矛盾，化学驱油是一项恒有利的提高采收率方法，主要包括聚合物驱油、碱/聚合物驱油、碱/聚合物/表面活性剂驱油。
目前常规线性聚丙烯酰胺在高矿化度、高碱度环境中存在以下几方面问题：一是在高矿化度高盐的条件下，部分水解聚丙烯酰胺溶液的增粘能力显著下降，二价阳离子如钙镁等在一定条件下可以与聚丙烯酰胺分子链上的羧基产生沉淀；二是聚丙烯酰胺溶液在碱性条件下容易水解，水解后粘度急剧降低，并且线性聚丙烯酰胺不耐温、不耐剪切、不耐碱；因此为了油田采油产量的稳定，提高采收率，保证采油的经济性，油田急需一种可以再三元环境下粘度保留率比较高的聚合物。
发明内容
本发明提供了一种用于油田驱油的耐碱聚合物及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物是由以下重量份的原料组成：丙烯酰胺70-130、阴离子单体10-25、疏水单体2-5、耐碱单体2-6、表面活性剂0.1-0.6、碳酸钠13-26、去离子水200-400。
所述的阴离子单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅甲基丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或几种混合物。
所述的疏水单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种混合物。
所述的耐碱单体是甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷中的一种或几种混合物。
所述的表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、Tween80、Tween60、Tween20中的一种或几种混合物。
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的制备方法的具体步骤如下：
将70-130份丙烯酰胺溶于200-400份去离子水中制成水溶液，加入13-26份碳酸钠搅拌均匀，加入10-25份阴离子单体，2-5份疏水单体，2-6份耐碱单体，0.1-0.6份表面活性剂，搅拌均匀后转入反应器内，通氮气30min加入1#引发剂0.15-0.35份，继续通氮气10min加入2#引发剂0.01-0.03份，通氮气10min加入3#引发剂0.01-0.03份，继续通氮气直至反应体系有1-2℃升温，停止通氮气，待反应体系升温至峰温85-95℃后保温6小时，切割、造粒、烘干、粉碎得到本发明的耐碱聚合物。
所述的1#引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的任一种。
所述的2#引发剂是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、双氧水中的任一种。
所述的3#引发剂是亚硫酸氢钠、雕白粉、硫代硫酸钠、硫酸亚铁中的任一种。
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物配方中引入硅烷类耐碱单体，可以提高共聚物的相对分子质量，而且共聚物的链节多，含有较大侧基，聚合后由于空间位阻效应的影响，需要消耗很大的能量使分子链断裂，因此产品的化学稳定性好，不易发生降解，不易老化，具有较好的热稳定性。
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物配方中引入长链疏水单体，共聚物分子间缔合形成物理交联网络，形成较大的超分子空间网状结构；表现出良好的增粘性与热稳定性。
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物配方中硅烷类单体与疏水单体的加入增加了共聚物的耐碱性，1.2％氢氧化钠溶液粘度不降低。
本发明的积极效果如下：
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物配方体系加入了耐碱单体，使得产品在三元体系中不降粘。90d粘度保留率在80％以上。
本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物具有耐温、耐盐、耐剪切、耐碱的优点。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
1.1本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的原料组成(重量份)：
1.2本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的制备方法：
将丙烯酰胺溶于去离子水中制成水溶液，加入碳酸钠搅拌均匀，加入阴离子单体，疏水单体，耐碱单体，表面活性剂，搅拌均匀后转入反应器内，通氮气30min加入1#引发剂，继续通氮气10min加入2#引发剂，通氮气10min加入3#引发剂，继续通氮气直至反应体系有1-2℃升温，停止通氮气，待反应体系升温至峰温85-95℃后保温6小时，切割、造粒、烘干、粉碎得到本发明的耐碱聚合物。
实施例2
2.1本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的原料组成(重量份)：
2.2本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的制备方法：
同实施例1的1.2。
实施例3
3.1本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的原料组成(重量份)：
3.2本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物的制备方法：
同实施例1的1.2。
将实施例1-3制备的聚合物进行粘度测定，方法和结果如下：
测定方法：将聚合物配制成5000ppm溶液，用1.2％氢氧化钠溶液稀释成浓度为1000ppm的溶液，45℃下用DV-III粘度计检测粘度。
实验结果如表1所示：
表1
| 空白 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 粘度，mpa.S | 15.6 | 45.6 | 48.7 | 51.3 |
| 粘度，90d | 3.5 | 40.8 | 41.5 | 42.6 |
| 粘度保留率，％ | 22.44 | 89.47 | 85.21 | 83.04 |
由表1可以看出：本发明的用于油田驱油的耐碱聚合物配方体系加入了耐碱单体，使得产品在三元体系中不降粘。90d粘度保留率在80％以上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于油田驱油的耐碱聚合物，其特征在于：所述耐碱聚合物是由以下重量份的原料组成：丙烯酰胺70-130、阴离子单体10-25、疏水单体2-5、耐碱单体2-6、表面活性剂0.1-0.6、碳酸钠13-26、去离子水200-400。
2.如权利要求1所述的用于油田驱油的耐碱聚合物，其特征在于：所述的阴离子单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅甲基丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或几种混合物。
3.如权利要求1所述的用于油田驱油的耐碱聚合物，其特征在于：所述的疏水单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯中的一种或几种混合物。
4.如权利要求1所述的用于油田驱油的耐碱聚合物，其特征在于：所述的耐碱单体是甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷中的一种或几种混合物。
5.如权利要求1所述的用于油田驱油的耐碱聚合物，其特征在于：所述的表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、Tween80、Tween60、Tween20中的一种或几种混合物。
6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的用于油田驱油的耐碱聚合物的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
将70-130份丙烯酰胺溶于200-400份去离子水中制成水溶液，加入13-26份碳酸钠搅拌均匀，加入10-25份阴离子单体，2-5份疏水单体，2-6份耐碱单体，0.1-0.6份表面活性剂，搅拌均匀后转入反应器内，通氮气30min加入1#引发剂0.15-0.35份，继续通氮气10min加入2#引发剂0.01-0.03份，通氮气10min加入3#引发剂0.01-0.03份，继续通氮气直至反应体系有1-2℃升温，停止通氮气，待反应体系升温至峰温85-95℃后保温6小时，切割、造粒、烘干、粉碎得到本发明的耐碱聚合物。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的1#引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的任一种。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的2#引发剂是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、双氧水中的任一种。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的3#引发剂是亚硫酸氢钠、雕白粉、硫代硫酸钠、硫酸亚铁中的任一种。
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