CN111087533B - 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用 - Google Patents

采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111087533B
CN111087533B CN201811234928.0A CN201811234928A CN111087533B CN 111087533 B CN111087533 B CN 111087533B CN 201811234928 A CN201811234928 A CN 201811234928A CN 111087533 B CN111087533 B CN 111087533B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
polymer
water
profile control
microemulsion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811234928.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111087533A (zh
Inventor
宋晓芳
夏燕敏
李应成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201811234928.0A priority Critical patent/CN111087533B/zh
Publication of CN111087533A publication Critical patent/CN111087533A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111087533B publication Critical patent/CN111087533B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/32—Polymerisation in water-in-oil emulsions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
    • C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/512—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/887—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds containing cross-linking agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用，主要解决现有技术的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大且无洗油效果的问题。本发明通过采用一种聚合物微乳体系，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的阴非磺酸盐型表面活性剂：式中R为C1～C20的烷基；M为选自碱金属中的任意一种金属离子或铵基；n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为1～20中的任意一个数；x、y为磺酸基团的个数，其取值范围为x+y﹦1～5的技术方案，较好地解决了该问题，可应用于油田三次采油中提高原油采收率。

Description

采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体 系及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用。
背景技术
国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，部分大油田先后进入三次采油阶段。聚合物驱是三次采油的主要技术方法，驱油机理清楚，工艺相对简单，技术日趋成熟，是一项有效的提高采收率技术措施。然而对于非均质地层，驱替仅能作用于高渗透层，波及不到含油的低渗透层，这就造成了原油的采收率降低，成本费用升高。一般针对非均质地层常采用注水井调剖和生产井堵水技术，但这种技术有效范围仅限于近井地带，不能深入到油井深部，达不到大幅度提高原油采收率的目的。
采用反相微乳液聚合可得到纳米尺寸的交联聚合物微球用于注水开发油藏逐级深部调驱材料，其使用原理是利用纳尺寸的聚合物微球，初始尺寸远小于地层孔喉尺寸，随注入水可以顺利地进入地层深部，在地层中不断向前运移，吸水逐步膨胀后在渗水通道孔喉处形成封堵，造成液流改向，实现扩大水波及体积，提高原油采收率的目的。
一般而言，反相微乳液聚合往往使用质量分数大于10％的表面活性剂，这些表面活性剂的加入使得制备成本大幅度提高。如何充分利用这些表面活性剂，使其不但在制备过程中发挥作用，在应用方面，如深部调驱过程中也能发挥作用。常规使用的乳化剂多为亲油性表面活性剂Span类(失水山梨醇脂肪酸酯)或Span与亲水性表面活性剂Tween类(聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯)、OP类(聚氧乙烯烷基苯酚醚)的复合物，且Span的用量占绝大部分。但是Span的亲油性会使得油水界面活性变差，随微球一起配成水溶液注入地下后，大大降低了驱油效果；OP类表面活性剂对水生物毒性和对皮肤刺激性、致畸性以及差的生物降解性，近年来已在多数国家和地区限制其使用。因此，寻求一种能替代或部分替代上述常规表面活性剂用于配制稳定、透明的反相微乳液体系，从而制备和应用具有好的界面活性和好的堵水调剖效果，即兼具驱油和调堵双重功效的调驱用微乳液体系，意义重大而深远。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术的反相微乳液聚合用常规乳化剂用量大且无洗油效果的问题，提供一种新的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液，该微乳液调驱体系具有较好的调剖堵水效果和较好的界面活性，同时具备驱油和封堵效果。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决上述技术问题之一相对应的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决上述技术问题之二相对应的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之四是提供一种与解决上述技术问题之二相对应的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳调驱剂在油藏调驱中的应用。
为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括式(1)结构所示的阴非磺酸盐型表面活性剂：
Figure BDA0001837991310000021
式中R为C1～C20的烷基；M为选自碱金属中的任意一种金属离子或铵基；n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为1～20中的任意一个数；x、y为磺酸基团的个数，其取值范围为x+y﹦1～5。
上述技术方案中，优选：所述微乳液中，含有所述油溶性溶剂的量为20wt％～65wt％，含有所述水的量为13wt％～28wt％，含有所述乳化剂的量为4wt％～12wt％，含有所述聚合物微球的量为14wt％～45wt％。
上述技术方案中，所述聚合物微球中优选含有丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元；所述丙烯酰胺单体单元和耐温抗盐单体单元的质量比优选为(10～70):(0.5～20)；更优选所述耐温抗盐单体优选选自N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺-N-十二烷基磺酸或/和其盐、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和/或其碱金属盐或铵盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基卤化铵中的至少一种。
上述技术方案中，所述聚合物微球中优选含有交联剂单元；进一步优选：以占聚合物微球总的质量百分数计，所述交联剂单元的含量优选为0.1～1.0％；更优选为：所述交联剂优选选自二乙烯基苯、季戊四醇三丙烯酸酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。
上述技术方案中，所述乳化剂优选包括由式(1)结构所示的阴非磺酸盐型表面活性剂与常规表面活性剂形成的组合中的任意种，其中，所述阴非磺酸盐型表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1:9～9:1；进一步优选为所述常规表面活性剂选自失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或两种以上。
上述技术方案中，所述的油溶性溶剂优选选自烃或酯中的至少一种；进一步优选方案为：所述的烃优选为脂肪烃或/和芳香烃，所述脂肪烃更优选为C4～C8的脂肪烃，例如环已烷、己烷、庚烷、辛烷和异辛烷等中的一种或两种以上的混合物；所述的芳香烃更优选C6～C10的芳烃，例如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、异丙苯等中的一种或两种以上的混合物，所述的烃也可优选为石油馏分，如优选白油、液体石蜡、汽油、煤油、柴油、石油醚等；所述的酯优选羧酸酯，可更优选C4～C8的单酯，例如乙酸乙酯、乙酸丙酯等，还可更优选C4～C10的双酯，例如草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸甲乙酯等，还可以更优选植物油，植物油优选自花生油、大豆油、葵花籽油和蓖麻油。
上述技术方案中，所述聚合物微乳液优选为在氧化还原复合引发剂作用下，由反相微乳液聚合制得；所述的反相微乳液，以重量份数计，包含以下组分：
a)50份的所述油溶性溶剂；
b)3～30份的所述乳化剂；
c)10～80份的丙烯酰胺单体；
d)0.5～30份的所述耐温抗盐单体；
e)10～70份的水；以及优选的：以占所有单体总的质量百分数计，0.1～1.0％的交联剂；
其中，作为优选方案，所述氧化还原复合引发剂，以占上述全部单体重量百分比计，优选包含以下组分：
(a)0.02～1.0％的氧化剂；
(b)0.02～2.0％的还原剂；
(c)0.01～1.0％的交联剂；
(d)0.1～10％的尿素、硫脲；
(e)0.01～0.5％的氨羧络合剂。
作为更优选方案：所述氧化剂优选选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰，所述还原剂优选选自亚硫酸钠、亚硫酸钾，亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠或氯化亚铁中的至少一种，所述氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸及其碱金属盐、二乙烯三胺五乙酸及其碱金属盐。
上述技术方案中，所述乳化剂中还可以进一步包括助乳化剂。所述助乳化剂可选小分子醇类或盐类。所述小分子醇优选C3～C12的醇，例如异丙醇、叔丁醇、正戊醇等。所述的盐类优选水溶性的无机盐或有机酸盐。所述无机盐优选碱金属盐酸盐(例如氯化钠、氯化钾)、碱金属硫酸盐(例如硫酸钠、硫酸钾)；所述有机酸盐优选碱金属有机酸盐，更优选C2～C6羧酸的碱金属的盐，例如醋酸钾或醋酸钠。助乳化剂含量优选占乳化剂中所述非离子表面活性剂的3～20wt％。
上述技术方案中，式(1)结构所示的阴非磺酸盐型表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)烷基苯酚聚氧乙烯醚的制备
将烷基苯酚和环氧乙烷按所需配比在反应温度为90～160℃，压力小于0.6MPa条件下，钙的碱性化合物为催化剂，反应得烷基苯酚聚氧乙烯醚；其中，催化剂用量为烷基苯酚的0.5～5.0％；
(b)烷基苯酚聚氧乙烯苄基醚的制备
步骤(a)合成的烷基苯酚聚氧乙烯醚按所需配比与氯化苄、氢氧化钠和四丁基溴化铵催化剂混合，以甲苯为溶剂，在反应温度40～100℃，反应3～15小时，反应结束后经处理得烷基苯酚聚氧乙烯苄基醚；其中烷基苯酚聚氧乙烯醚、氯化苄、氢氧化钠和四丁基溴化铵的摩尔比为1:1～3:1～4:0.01～0.2；
(c)烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐的制备
步骤(b)合成的烷基苯酚聚氧乙烯苄基醚与浓硫酸按所需配比在反应温度为30～80℃条件下，反应1～10小时得烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸，以碱中和得烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐；其中烷基苯酚聚氧乙烯苄基醚与浓硫酸的摩尔比为1:1～6。
为了解决上述技术问题之二，本发明采用以下技术方案：一种聚合物微乳液调驱剂，包含上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的聚合物微乳液。
为了解决上述技术问题之三，本发明采用以下技术方案：所述的聚合物微乳液调驱剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)油相配制：将乳化剂溶于油溶性溶剂中，搅拌均匀，得到油相Ⅰ；将油溶性疏水单体、油溶性氧化剂和油溶***联剂溶于油溶性溶剂中，搅拌均匀，得到油相Ⅱ。
(b)水相配制：将亲水单体、除还原剂外的水溶性复合引发剂溶于水中、搅拌均匀，得到水相；
(c)将油相I、水相和任选的油相Ⅱ，混合均匀，加入还原剂，进行反应，得到所述聚合物微乳液调驱剂。
上述技术方案中，作为优选方案：优选所述反应的温度为40～80℃，反应的时间优选为1～8小时，所述还原剂优选以水溶液形式加入。
作为更优选的技术方案，上述步骤(c)如下：(c)将所述油相I加入反应器，加入油相Ⅱ和水相，搅拌均匀，再滴加还原剂水溶液，在50～60℃，反应的时间优选为3～6小时。
为解决上述技术问题之四，本发明的技术方案如下：一种上述解决技术问题之二所述技术方案任一所述的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液调驱剂在油藏调驱中的应用。
上述技术方案中，所述应用本领域技术人员可以根据现有技术进行常规选择，例如所述的采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳调驱体系可以直接用水稀释成所需浓度的水溶液，应用于油田三次采油中，也可以与其他采油用剂复配使用，对油藏条件也无特殊要求，例如但不限定为高温高矿化度油藏。
本发明方法的关键在于通过添加耐温抗盐性能优异的阴非磺酸盐型表面活性剂，不仅可以增强体系的界面活性，还兼具堵水调剖和驱油双重功效，达到“一剂多效”作用。该聚合物微乳调驱体系直接用水稀释成所需浓度的水溶液，作为驱油剂和深部堵水调剖剂应用于油田三次采油中能够满足提高采收率现场作业要求。
采用本发明的技术方案，得到的聚合物微乳液调驱剂，与濮城2+3区块脱水原油之间的界面张力(盐水总矿化度180000mg/L，其中钙镁离子浓度5000mg/L，测定温度：90℃)可达10-3mN/m以下；在90℃、无氧条件下总矿化度180000mg/L(钙镁离子浓度5000mg/L)盐水下放置1天、7天、15天、30天后微球的粒径，计算微球的膨胀倍数，具有很好的缓膨效果，并观察所得微乳液体系静置3个月后的状态非常稳定，不分层，取得了较好的技术效果。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠的制备：
(a)壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)的制备
向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中加入220g(1mol)壬基苯酚和5.5g氧化钙催化剂，边通氮气边加热至120℃时，加入20g水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸(20wt％)制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至90℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫3次，将体系反应温度调至140℃缓缓通入264g(6mol)环氧乙烷，控制压力≤0.6MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)478g，摩尔收率98.8％。
(b)壬基苯酚聚氧乙烯(n＝6)苄基醚的制备
将步骤(a)所合成的壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)478g(0.988mol)与79.0g(1.976mol)氢氧化钠、187.6g(1.482mol)苄氯、12.8g(0.040mol)四丁基溴化铵、500ml甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000ml的四口烧瓶内，加热至80℃反应8小时，经后处理得到壬基苯酚聚氧乙烯(n＝6)苄基醚497.4g，摩尔收率86.5％。
(c)壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠(x+y＝1)的制备
将步骤(b)所合成的壬基苯酚聚氧乙烯(n＝6)苄基醚497.4g(0.865mol)，加入装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器的反应器中，升温至50℃，搅拌下缓缓滴加浓硫酸(98wt％)173.0g(1.730mol)，1小时内加完，再保温反应3小时结束反应，经氢氧化钠中和后处理得黄色粘稠液体即为壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠。
2、聚合物微乳调驱体系的制备：
(a)油相配制：将15g壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠、15gSpan60与3gTween80组成的乳化剂溶于80g白油中，搅拌均匀，得到油相Ⅰ；将5g2-丙烯酰胺基-N-十六烷基磺酸钠溶于20g白油中，搅拌均匀，得到油相Ⅱ。
(b)水相配制：将50g丙烯酰胺、20g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、10gN,N-二甲基丙烯酰胺、0.5g过硫酸铵、0.6gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺、5g尿素、0.2g乙二胺四乙酸二钠和0.5g异丙醇溶于80g水中、搅拌均匀，得到水相；将0.6g亚硫酸氢钠溶解于10g水中形成还原剂水溶液。
(c)将油相I加入反应器，加入油相Ⅱ和水相，搅拌均匀，再滴加还原剂水溶液，在60℃反应4小时，得到低张力聚合物微乳调驱体系。
3、聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征：
将上述聚合物微乳调驱体系直接用盐水稀释成0.3wt％(以聚合物微乳液计)的水溶液，搅拌均匀。采用美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定聚合物微乳调驱体系与濮城2+3区块脱水原油之间的界面张力(盐水总矿化度180000mg/L，其中钙镁离子浓度5000mg/L，测定温度：90℃)。
采用英国马尔文仪器公司生产的Nano ZS型纳米粒度分析仪测试聚合物微乳调驱体系的微球初始粒径；在90℃、无氧条件下总矿化度180000mg/L(钙镁离子浓度5000mg/L)盐水下放置1天、7天、15天、30天后微球的粒径，计算微球的膨胀倍数，并观察所得微乳液体系静置3个月后的状态，结果如表1所示。
【实施例2】
壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠表面活性剂的制备以及聚合物微乳调驱体系的制备过程，均同【实施例1】，只是将乳化剂壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠、Tween80的用量分别变成8g、10g。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
【实施例3】
壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠表面活性剂的制备以及聚合物微乳调驱体系的制备过程，均同【实施例1】，只是将乳化剂壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠、Tween80的用量分别变成10g、8g。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
【比较例1】
聚合物微乳调驱体系的制备过程，同【实施例1】，只是将壬基苯酚聚氧乙烯醚(n＝6)磺酸钠、Span60与Tween80组成的乳化剂变成相同HLB值的Span60与Tween80组成的乳化剂。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
本发明的发明人发现，本发明采用阴非磺酸盐型表面活性剂与常规表面活性剂复配所制备的聚合物微乳调驱体系具有较好的界面活性，将其应用于提高采收率的现场应用中，将会起到很好的提高洗油效率并最终提高采收率的作用。这从实施例1～3和比较例1的界面张力数据中可以直观看出。
【实施例4】
1、十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠表面活性剂的制备：
(a)十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)的制备
向装有冷凝装置、搅拌装置和气体分散器的反应器中加入262g(1mol)十二烷基苯酚和2.8g氧化钙催化剂，边通氮气边加热至140℃时，加入25g水，搅拌反应1小时。脱除水分后，降温至80℃，慢慢滴加中和催化剂理论量的硫酸(20wt％)制得高活性、高选择性的复合型氧化钙烷氧基化催化剂反应液体系，将体系温度加热至90℃，开启真空***，在高真空下脱水2小时，然后用氮气吹扫3次，将体系反应温度调至150℃缓缓通入352g(8mol)环氧乙烷，控制压力≤0.5MPa。反应结束后，用氮气吹扫体系，冷却后中和、脱水，得十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)600g，摩尔收率97.7％。
(b)十二烷基苯酚聚氧乙烯(n＝8)苄基醚的制备
将步骤(a)所合成的十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)600g(0.977mol)与70.3g(1.758mol)氢氧化钠、148.7g(1.175mol)苄氯、18.6g(0.058mol)四丁基溴化铵、800ml甲苯混合于配有机械搅拌、温度计和回流冷凝管的2000ml的四口烧瓶内，加热至90℃反应6小时，经后处理得到十二烷基苯酚聚氧乙烯(n＝8)苄基醚586.0g，摩尔收率85.2％。
(c)十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠(x+y＝1)的制备
将步骤(b)所合成的十二烷基苯酚聚氧乙烯(n＝8)苄基醚586.0g(0.832mol)，加入装有回流冷凝装置、温度计、搅拌器的反应器中，升温至60℃，搅拌下缓缓滴加浓硫酸(98wt％)249.6g(2.496mol)，1.5小时内加完，再保温反应2小时结束反应，经氢氧化钠中和后处理得黄色粘稠液体即为十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠。
2、聚合物微乳调驱体系的制备：
(a)油相配制：将15g十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠、10gSpan80与4gTween60组成的乳化剂溶于80g白油中，搅拌均匀，得到油相Ⅰ；将10g甲基丙烯酸十八酯溶于20g白油中，搅拌均匀，得到油相Ⅱ。
(b)水相配制：将60g丙烯酰胺、20g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵、0.5g过硫酸铵、0.6gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺、5g尿素、0.2g乙二胺四乙酸二钠和0.5g异丙醇溶于80g水中、搅拌均匀，得到水相；将0.6g亚硫酸氢钠溶解于10g水中形成还原剂水溶液。
(c)将油相I加入反应器，加入油相Ⅱ和水相，搅拌均匀，再滴加还原剂水溶液，在50℃反应6小时，得到低张力聚合物微乳调驱体系。
3、聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征同【实施例1】，结果如表1所示。
【实施例5】
十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠表面活性剂的制备以及聚合物微乳调驱体系的制备过程，均同【实施例4】，只是将乳化剂十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠、Tween60的用量分别变成12g、7g。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
【实施例6】
十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠表面活性剂的制备以及聚合物微乳调驱体系的制备过程，均同【实施例4】，只是将乳化剂十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠、Tween60的用量分别变成7g、12g。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
【比较例2】
十二烷基苯酚聚氧乙烯醚(n＝8)磺酸钠表面活性剂的制备以及聚合物微乳调驱体系的制备过程，均同【实施例4】，只是将10g甲基丙烯酸十八酯和20g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化铵全部变成30g丙烯酰胺，溶解在水相中。聚合物微乳调驱体系以及其中聚合物微球的表征方法同【实施例1】，结果如表1所示。
本发明的发明人发现，本发明选用合适的共聚单体所制备的低张力微乳调驱体系可以很好地解决现有技术的聚合物微球高温高盐条件下膨胀性差、长期封堵效果不佳的问题，这从实施例4和比较例2的同比数据中可以直观看出。
表1
Figure BDA0001837991310000091

Claims (9)

1.一种聚合物微乳液，包括油溶性溶剂、水、乳化剂和聚合物微球；其中，所述油溶性溶剂为连续相，所述水为分散相，所述乳化剂包括由式(1)结构所示的阴非磺酸盐型表面活性剂与常规表面活性剂形成的组合中的任意种：
Figure FDA0003060238480000011
式中R为C1～C20的烷基；M为选自碱金属中的任意一种金属离子或铵基；n为乙氧基团EO的加合数，其取值范围为1～20中的任意一个数；x、y为磺酸基团的个数，其取值范围为x+y﹦1～5；
所述阴非磺酸盐型表面活性剂与常规表面活性剂的质量比为1:1.2；所述常规表面活性剂为失水山梨醇脂肪酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；
所述聚合物乳液为在氧化还原复合引发剂作用下，由反相微乳液聚合制得；所述的反相微乳液，以重量份数计，包含以下组分：
a)50份的所述油溶性溶剂；
b)3～30份的所述乳化剂；
c)10～80份的丙烯酰胺单体；
d)0.5～30份的所述耐温抗盐单体；
e)10～70份的水；
其中，所述氧化还原复合引发剂，以占上述全部单体重量百分比计，包含以下组分：
(a)0.02～1.0％的氧化剂；
(b)0.02～2.0％的还原剂；
(c)0.1～10％的尿素、硫脲；
(d)0.01～0.5％的氨羧络合剂；
所述耐温抗盐单体选自N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺-N-十二烷基磺酸或/和其盐、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和/或其碱金属盐或铵盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基卤化铵中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述微乳液中，含有所述油溶性溶剂的量为20wt％～65wt％，含有所述水的量为13wt％～28wt％，含有所述乳化剂的量为4wt％～12wt％，含有所述聚合物微球的量为14wt％～45wt％。
3.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述聚合物微球中含有交联剂单元。
4.根据权利要求3所述的聚合物微乳液，其特征在于，以占聚合物微球总的质量百分数计，所述交联剂单元的含量,为0.1～1.0％；所述交联剂选自二乙烯基苯、季戊四醇三丙烯酸酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述的油溶性溶剂选自烃或酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚合物微乳液，其特征在于所述氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵或过氧化苯甲酰，所述还原剂选自亚硫酸钠、亚硫酸钾，亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、硫代硫酸钠或氯化亚铁中的至少一种，所述氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸及其碱金属盐、二乙烯三胺五乙酸及其碱金属盐。
7.一种聚合物微乳液调驱剂体系，包含权利要求1～6任一所述的聚合物微乳液体系。
8.一种权利要求7所述的聚合物微乳液调驱剂体系的制备方法，包括以下步骤：
(a)油相配制：将所述乳化剂溶于油溶性溶剂中，搅拌均匀，得到油相Ⅰ；将任选的油溶性耐温抗盐单体、油溶性氧化剂和油溶***联剂溶于油溶性溶剂中，搅拌均匀，得到油相Ⅱ；
(b)水相配制：将丙烯酰胺、任选的水溶性耐温抗盐单体、除还原剂外的氧化还原复合引发剂中的水溶性组分与水混合均匀，得到水相；
(c)将油相I、水相和任选的油相Ⅱ，混合均匀，加入还原剂，进行反应，得到所述聚合物微乳液调驱剂体系；其中，所述反应的温度为40～80℃，反应的时间为1～8小时，所述还原剂以水溶液形式加入。
9.一种权利要求7所述的采聚合物微乳液调驱剂体系在油藏调驱中的应用。
CN201811234928.0A 2018-10-23 2018-10-23 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用 Active CN111087533B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811234928.0A CN111087533B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811234928.0A CN111087533B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111087533A CN111087533A (zh) 2020-05-01
CN111087533B true CN111087533B (zh) 2021-08-03

Family

ID=70391353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811234928.0A Active CN111087533B (zh) 2018-10-23 2018-10-23 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111087533B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028342A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 磺酸盐阴非表面活性剂及其制备方法
CN103031123A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 可用于三次采油的泡沫剂组合物及其用途
WO2017027327A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Ecolab Usa Inc. Phosphorus functional inversion agents for water-in-oil latices and methods of use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103031123A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 可用于三次采油的泡沫剂组合物及其用途
CN103028342A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中国石油化工股份有限公司 磺酸盐阴非表面活性剂及其制备方法
WO2017027327A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Ecolab Usa Inc. Phosphorus functional inversion agents for water-in-oil latices and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
CN111087533A (zh) 2020-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106866881B (zh) 疏水缔合丙烯酰胺类聚合物乳液及其制备方法
CN109666475B (zh) 耐温抗盐低张力纳米微球调驱剂及其制备方法
CN106590590B (zh) 含聚醚羧酸盐表面活性剂的驱油组合物及制备方法
CN106866879B (zh) 油藏深部调驱用低张力聚合物微乳体系及其制备方法
CN104559992B (zh) 高温高盐油藏的调驱组合物
CN109666099B (zh) 核壳型聚合物微球及其制备方法
CN106867496B (zh) 含疏水缔合聚合物乳液的在线注入型驱油剂及其制备方法
CN107337762A (zh) 一种疏水缔合交联聚合物微球、制备方法和应用
CN106866877B (zh) 油藏深部调驱用聚合物微乳体系及其制备方法
CN106589231B (zh) 聚合物微球及其制备方法
CN106590586B (zh) 用于三次采油的驱油剂
CN102304201A (zh) 一种疏水缔合型交联聚合物线团及其制备方法
CN106589228B (zh) 可用于低渗透油藏的调驱用微乳液体系及制备方法
CN106590597A (zh) 高温高矿化度油藏用驱油剂组合物及其制备方法
CN106589227A (zh) 高温高矿化度油藏聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法
CN111087534B (zh) 采用双子磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用
CN106467599A (zh) 一种自缔合型交联聚合物线团及其制备方法
CN112708013B (zh) 一种减阻剂及其制备方法和应用
CN110591023B (zh) 一种含封端聚醚结构的两亲性聚合物及其制备和应用
CN115572347A (zh) 一种水基钻井液用抗高温抗高盐增粘提切剂及其制备方法与应用
CN106317308B (zh) 一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN106593374B (zh) 强化采油的方法
CN110818858A (zh) 一种用于常规稠油油藏的降黏-驱油聚合物及其制备方法
CN111087533B (zh) 采用阴非磺酸盐型复合乳化剂的聚合物微乳液体系及调驱体系及其制备方法和应用
CN111087995B (zh) 低张力聚合物微乳液及调驱体系及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant