耐温抗盐共聚物及其制备方法技术

技术编号:10016726 阅读:143 留言:0更新日期:2014-05-08 12:46
本发明专利技术涉及一种耐温抗盐共聚物及其制备方法,主要解决现有三次采油提高采收率技术中存在的高温高矿化度条件下聚丙烯酰胺易于水解的问题。本发明专利技术通过采用一种耐温抗盐共聚物NWKY-PAN,具有以下通式:          (Ⅰ),式中,p为-CH2-的数量为1~3,x、y、m分别是丙烯酰胺、水解丙烯酰胺、内酰胺类单体的结构单元摩尔数,x为95~15,y为4~40,m为1~45;共聚物NWKY-PAN的分子量为1200~1800万的技术方案,较好的解决了该问题,可用于油田采油驱油剂的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,主要解决现有三次采油提高采收率技术中存在的高温高矿化度条件下聚丙烯酰胺易于水解的问题。本专利技术通过采用一种耐温抗盐共聚物NWKY-PAN,具有以下通式:----------(Ⅰ),式中,p为-CH2-的数量为1~3,x、y、m分别是丙烯酰胺、水解丙烯酰胺、内酰胺类单体的结构单元摩尔数,x为95~15,y为4~40,m为1~45;共聚物NWKY-PAN的分子量为1200~1800万的技术方案,较好的解决了该问题,可用于油田采油驱油剂的工业生产中。【专利说明】耐温?/ι盐共聚物及其制备方法
本专利技术涉及一种三次采油提高采收率用。
技术介绍
随着世界经济的发展,石油的社会需求量不断增加,而石油储量不断减少。石油作为不可再生的资源正变得越来越宝贵。面临的问题有一,供需矛盾突出,石油需求量越大越大,新油田越来越少;二,枯竭油藏中还剩留有大量原油。一次采油(POR)可采出10~25%地下原油,二次采油(SOR)可采出15~25%地下原油,即一次采油和二次采油只采出25~50%地下原油。为了保证石油长期稳定供应、满足人类的需求,必须研究和发展提高石油采收率技术,三次采油(EOR)通过强化采油措施,可使原油采收率再提高6~20%,甚至更多。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。聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。由于三次采油周期长,深层油井温度高,因此,三次采油用聚合物必须有良好的增粘、耐温、抗盐性,性能稳定。而目前所使用的部分水解聚丙烯酰胺在高温高盐条件下,极易水解,从而造成羧基含量增加,聚合物分子链卷曲,增粘效果急剧降低,另外油藏中的高价金属离子(如Ca2+、Mg2+)易使部分水解聚丙烯酰胺发生沉淀,从而更进一步降低了部分水解聚丙烯酰胺的增粘效果,因而很难满足深部二、三类油藏高温高矿化度的需求。近年来,国内外三次采油用耐温抗盐聚合物的研究可分为两大方向,即超高分子量部分水解聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的化学改性。聚丙烯酰胺的化学改性大多通过引入其他单体共聚的方式来进行。专利CN 1814637A公开了一种耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法,引入三种耐温耐盐单体与丙烯酰胺共聚,合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸/ 二甲基二烯丙基氯化铵四元共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺及-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵四元共聚物等耐温耐盐共聚物,这些聚合物确实提高了的产品的耐温耐盐性能,但是只能满足矿化度低于10000mg/L、温度低于65°C的条件下,不能满足更高温度和矿化度条件下的应用需求。专利CN 1876751A公开了一种辫状梳形抗盐聚合物增稠剂,这种增稠剂耐温耐盐性能比梳形耐温耐盐共聚物增稠剂要好,而且分子量较低,在大庆清水(总矿化度1000mg/L,其中钙镁离子15mg/L)、大庆污水(总矿化度4000mg/L,其中钙镁离子60mg/L)、大港污水(总矿化度5024mg/L,其中钙镁离子60mg/L)中的增粘效果优于普通聚丙烯酰胺产品和梳形抗盐聚合物工业品,可以适应大庆二类油藏三次采油的要求,但仍然无法满足10000mg/L、Ca2++Mg2+为200mg/L以上矿化度油藏中三次采油的要求。而近年来,有关超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺的研究主要集中在引发体系、聚合方法及水解方法的改进等。如 CN1865299、CN 1498908A、CN1746198、CN101157736A 和CN1240799等都是研究了聚合工艺、引发工艺及水解工艺等,虽然通过各种途径在提高阴离子型聚丙烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了较大改进,但在耐温抗盐性能方面较少关注,有些工艺或方法较为复杂,工业生产或在三次采油实际应用上会受到一些限制。目前三次采油中,针对一类油藏(温度<70°C,矿化度<lX104mg/L)的聚合物容易制备,而满足二类油藏(温度70~80°C,矿化度I~3 X IO4)和三类油藏(温度>80°C,矿化度>3X IO4)要求的聚合物则很少,不是价格太高就是性能不稳定。所以,针对那些高温高盐的苛刻油藏,我们理应寻求一种具有较好水解稳定性,且在盐水中具有较高溶液表观粘度的聚合物。本专利技术所述的正是适合于高温高盐的聚合物及其制备方法、二元复合及其在三次采油中的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题之一是现有三次采油提高采收率技术中高温高矿化度下部分水解聚丙烯酰胺易于水解的问题,提供一种新的耐温抗盐共聚物KWKY-PAD,该共聚物用于三次采油提高采收率具有水解稳定性好的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的共聚物的制备方法。为解决上述技术问题之一,本专利技术的技术方案如下:一种耐温抗盐共聚物NWKY-PAN,具有以下通式:【权利要求】1.一种耐温抗盐共聚物NWKY-PAN,具有以下通式: 2.权利要求1所述的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的制备方法,包括以下步骤: a)将第一单体、第二单体配成总质量浓度为5~45wt%的水溶液I,其中第一单体为酰胺类物质,第二单体为内酰胺类物质;第一单体和第二单体的用量摩尔比为65、5:5~35 ; b)向溶液I中通氮气脱氧,加入占总单体质量0.0Of 3%的复合引发体系,得到溶液II ;其中复合引发体系以重量百分比计,包括以下组分:㈧15~85%的氧化剂;(B) 5~75%的还原剂;(C) 10~80%的叔胺类功能性单体;其中氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种,还原剂选自亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、雕白粉中的至少一种,叔胺类功能性单体为甲基丙烯酸N,N- 二甲氨基乙酯或β - 二甲氨基丙腈; c)向溶液II中通氮气脱氧,于(T29°C下,引发反应0-300分钟,再升温到30-100?,继续恒温反应f 20小时,得到的胶体状产物I ; d)向胶体状产物I中加入质量浓度为0.1~50%的碱液,升温至3(Tl20°C,水解0.1~1Ο小时,得到胶体状产物II ; e)将胶体状产物II干燥后,制得耐温耐盐共聚物NWKY-PAN。3.根据权利要求2所述的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的制备方法,其特征在于,所述的第一单体为丙烯酰胺,第二单体为N-乙烯吡咯烷酮或N-乙烯己内酰胺中的至少一种;第一单体和第二单体的用量摩尔比为70-90: 10-30 ;单体溶液中第一单体和第二单体总的质量分数优选范围为15~35%。4.根据权利要求2所述的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的制备方法,其特征在于,碱液为碱金属氢氧化物水溶液、碱土金属氢氧化物水溶液中的至少一种。5.根据权利要求4所述的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的制备方法,其特征在于,碱液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液中的至少一种。6.根据权利要求2所述的耐温抗盐共聚物NWKY-PAN的制备方法,其特征在于,复合引发体系以重量百分比计,还含有5飞0%的水或乙醇溶剂。7.根据权利本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐温抗盐共聚物NWKY‑PAN,具有以下通式:             (Ⅰ)式中,p为‑CH2‑的数量为1~3,x、y、m分别是丙烯酰胺、水解丙烯酰胺、内酰胺类单体的结构单元摩尔数,x为95~15,y为4~40,m为1~45;共聚物NWKY‑PAN的分子量为1200~1800万。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈安猛夏燕敏沙鸥沈之芹
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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