一种减阻剂、其制备方法及在高钙镁离子环境中的应用技术

本发明专利技术提供了一种减阻剂、其制备方法及在高钙镁离子环境中的应用。所述减阻剂具有如式I的结构式：

【技术实现步骤摘要】
一种减阻剂、其制备方法及在高钙镁离子环境中的应用
本专利技术提供了一种减阻剂及其制备减阻剂的方法，特别是制备得到的减阻剂在高钙镁离子环境中的应用。
技术介绍
现有技术中的减阻剂针对耐盐性问题取得了一定成果，但这这些成果主要是针对一价盐。对高含量的二价钙镁离子(>1.0×104mg/L)液体中减阻剂的溶解性、减阻性问题的仍不能解决。因此，亟需开发出一种具备耐高矿化度、高钙镁离子的减阻剂。
技术实现思路
本专利技术之一提供了具有如式I结构的减阻剂，其中，x、y、z和w为整数；R1为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；M为Na或K；R2、R3独立地为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；n1为整数，且5≥n1≥1；R4为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；R5为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C11至C16的烷基、聚氧乙烯醚中的一种；n2为整数，且3≥n2≥1；R6为环己烷基、甲基环己烷基、苯基、甲基苯基、对甲基苯基中的一种。其中，根据式I化合物的数均分子量和制备过程中各单体的用量可以确定式I中的x、y、z和w的数值。在一个具体实施方式中，所述减阻剂的数均分子量为800万至920万。本专利技术之二提供了一种制备本专利技术之一所述的减阻剂的方法，其包括如下步骤：步骤1)，将A、B、C和D各单体溶解于水中，调节pH值，得到水相混合液；步骤2)，将乳化剂溶于油相，得到油相混合溶剂；步骤3)，将所述水相混合液与所述油相混合溶剂混合得到乳化液；步骤4)，向所述乳化液中通氮气除氧，搅拌状态下加入引发剂，得到反应体系，使所述反应体系反应，得到减阻剂；其中，单体A的结构式如下：其中，R1为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；单体B的结构式如下：其中，M为Na或K；单体C的结构式如下：其中，R2、R3独立地为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；n1为整数，且5>n1≥1；单体D的结构式如下：其中，R4为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；R5为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C11至C16的烷基、聚氧乙烯醚中的一种；n2为整数，且3>n2≥1，R6为环己烷基、甲基环己烷基、苯基、甲基苯基、对甲基苯基中的一种。在一个具体实施方式中，所述减阻剂的数均分子量为800万至920万。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，以水的质量计作100％，单体A、单体B、单体C、单体D的用量依次为15％至30％、3％至9％、2％至6％和0.01％至1％。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，以油相混合溶剂的质量计作100％，所述油相的质量为85％至90％，所述乳化剂的质量为10％至15％。在一个具体实施方式中，以所述乳化液的质量计作100％，乳化剂的质量为4％至9％。在一个具体实施方式中，所述油相为白油。在一个具体实施方式中，所述乳化剂为Span80、Tween20、OP-10和Tween60中的至少一种。在一个具体实施方式中，所述引发剂为由亚硫酸氢钠和过硫酸铵形成的组合物、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁腈中的至少一种。在一个具体实施方式中，在步骤1)中，调节pH后的pH值为6至7。在一个具体实施方式中，在步骤2)中，调节HLB后的HLB值为5至6。在一个具体实施方式中，在步骤3)中，所述水相混合液和所述油相混合溶剂的质量比为3:2至2:3。在一个具体实施方式中，在步骤3)中，将所述水相混合液(缓慢地)滴加到所述油相混合溶剂中通过充分搅拌来混合。在一个具体实施方式中，在步骤4)中，通入30至60分钟的时间的氮气。在一个具体实施方式中，在步骤4)中，在30至60℃下加入所述引发剂，并使所述反应体系反应2至4小时。在一个具体实施方式中，以减阻剂的总质量计作100％，引发剂的用量为0.01％至0.1％。本专利技术之三提供了根据本专利技术之一中所述的减阻剂或根据本专利技术之二中任意一项所述的方法制备得到的所述减阻剂在高矿化度环境中的应用。在一个具体实施方式中，所述减阻剂应用于高矿化度且高钙镁离子的环境中。在本专利技术中，高矿化度指的是矿化度在20×104mg/L以上。在本专利技术中，高钙离子指的是钙离子在10000mg/L以上。在本专利技术中，高镁离子指的是镁离子在2000mg/L以上。本专利技术的有益效果：本专利技术生产工艺简单，生产效率高，生产成本低廉，而且具有优秀的耐盐效果，增加了减阻剂的实用性，同时所制备的减阻剂溶解性快，抗剪切性好，流动性好使用方便。0.1％减阻剂清水减阻率最高能达74.71％，耐高强度剪切。0.15％减阻剂在高矿化度的(20×104mg/L以上)且高钙镁离子(10000mg/LCa2+以上+2000mg/LMg2+以上)的盐水条件下，减阻率最高能保持71.82％。该耐盐减阻剂可以大量有效利用地层水、地层返排水，从而减小了现场使用成本，充分利用了水资源，有效的保护环境。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术实施例仅为示例性的说明，该实施方式无论在任何情况下均不构成对本专利技术的限定。如无特别说明，以下实施例中使用的试剂均可市售获得。单体A的结构式如下：其中，R1为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种。单体B的结构式如下：其中，M为Na或K。单体C的结构式如下：其中，R2、R3独立地为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；n1为整数，且5≥n1≥1。单体D的结构式如下：其中，R4为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；R5为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C11至C16的烷基、聚氧乙烯醚中的一种；n2为整数，且3≥n2≥1，R6为环己烷基、甲基环己烷基、苯基、甲基苯基、对甲基苯基中的一种。实施例1在单体A中，R1为H；在单体B中，M为K；在单体C中，R2和R3分别为甲基，n1为1；在单体D中，R4为H，R5为C12烷基，n2为2，R6为苯基。制备减阻剂的方法包括如下步骤：第一步，将各单体溶解于去离子水中，用氢氧化钠调节pH值为6.5，得到水相混合液。其中，以去离子水的质量计作100％，单体A、单体B、单体C、单体D的用量依次为15％、3％、2％和0.01％。第二步，将乳化剂溶于油相，得到油相混合溶剂，HLB值为6。其中，以油相混合溶剂的质量计作100％，油相为85％白油，乳化剂为总质量为15％的Span80和Tween20，其中Span80和Tween20的质量比为4:1。第三步，将第一步制备得到的水相混合液以3:2的质量比，以1滴/秒的速度缓慢滴加到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有如式I结构的减阻剂，/n

【技术特征摘要】
1.具有如式I结构的减阻剂，



其中，x、y、z和w为整数；
R1为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；
M为Na或K；
R2、R3独立地为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；
n1为整数，且5≥n1≥1；
R4为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；
R5为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C11至C16的烷基、聚氧乙烯醚中的一种；
n2为整数，且3≥n2≥1；
R6为环己烷基、甲基环己烷基、苯基、甲基苯基、对甲基苯基中的一种；
优选地，所述减阻剂的数均分子量为800万至920万。


2.一种制备如权利要求1所述的减阻剂的方法，其包括如下步骤：
步骤1)，将A、B、C和D各单体溶解于水中，调节pH值，得到水相混合液；
步骤2)，将乳化剂溶于油相，得到油相混合溶剂；
步骤3)，将所述水相混合液与所述油相混合溶剂混合得到乳化液；
步骤4)，向所述乳化液中通氮气除氧，搅拌状态下加入引发剂，得到反应体系，使所述反应体系反应，得到减阻剂；
其中，单体A的结构式如下：

其中，R1为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；
单体B的结构式如下：

其中，M为Na或K；
单体C的结构式如下：

其中，R2、R3独立地为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；n1为整数，且5≥n1≥1；
单体D的结构式如下：

其中，R4为H、甲基、乙基、正丙基和异丙基中的一种；R5为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、C11至C16的烷基、聚氧乙烯醚中的一种；n2为整数，且3≥n2≥1，R6为环己烷基、甲基环己烷基、苯基、甲基苯基、对甲基苯基中的一种；
优选地，所述减阻剂的数均分子量为800万至920万。


3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志峰，赵海洋，李新勇，秦飞，耿宇迪，张雄，张俊江，罗攀登，王洋，刘志远，陈定斌，李楠，应海玲，黄燕飞，刘雄波，
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西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11