一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法，属于油田采油技术领域。所述方法为：将丙烯酰胺、功能单体、结构耦合剂、2

【技术实现步骤摘要】
一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田采油
，具体涉及一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物驱油技术是油田提高原油采收率的重要技术之一，通过向水溶液中加入聚合物驱油剂来提高水溶液粘度，从而实现流度调控以提高原油采收率。聚丙烯酰胺及部分水解聚丙烯酰胺是目前油田上使用最多的聚合物驱油剂。然而，由于聚丙烯酰胺及部分水解聚丙烯酰胺抗温、抗盐、抗剪切性能不佳，因此在油藏环境较为恶劣的条件下无法保持良好的增粘能力，也无法实现有效驱油。
[0003]目前，鉴于三次采油中的油藏温度高以及矿化度高的特点，要使聚合物驱油剂达到理想的效果，聚合物必须具有很好的增粘能力和很强的耐温、抗盐及抗剪切能力。虽然部分水解聚丙烯酰胺在淡水中增粘性能优良，但聚合物溶液的粘度会随矿化度和温度的增加而急剧下降，且抗剪切性差，分子量越高越容易剪切降解，实际应用时不得不增大聚合物浓度，这无疑会使生产费用急剧增加，造成推广应用方面受到极大的限制。如市面上的所售卖的超高分子量为3000万，粘度最大的普通抗盐性聚丙烯酰胺，采用矿化度为10万，Ca
2+
离子和Mg
2+
离子总浓度为3500mg/L的盐水将其配制成聚合物浓度为2000mg/L的聚合物溶液在90℃下测得其表观粘度仅能达到9mPa
·
s左右。
[0004]因此，开发一种适应于在高温度环境和高矿化度环境下可以有效驱油的聚合物驱油剂是十分有必要的。中国专利申请CN202010305680.3公开了一种四元共聚抗温抗盐聚丙烯酰胺及其合成方法和应用，该专利申请中的聚丙烯酰胺中引入了抗盐和抗温功能单体，提高了聚丙烯酰胺的抗温抗盐能力；中国专利申请CN201610297379.6公开了一种基于主客体作用的聚合物驱油剂及其制备方法，该专利申请制得的聚合物具有较强的抗温、抗盐、抗剪切性能；中国专利申请CN200810044520.7公开了一种高增粘抗盐水溶性共聚物及其制备方法和应用，该专利申请获得的高增粘抗盐水溶性共聚物解决了中、低渗透油层要求分子量低而又能抗盐、抗温、高增粘的矛盾；但是这些专利申请制得的聚合物驱油剂溶液的粘度都会随着温度或者矿化度的增加而急剧下降，其抗高温抗高矿化度的能力均有待进一步提高。
[0005]综上，非常有必要提供一种新型的抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法，以进一步提高聚合物驱油剂在高温度环境和高矿化度环境下的抗温、抗盐的能力。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂及其制备方法。本专利技术制得的抗温抗盐双敏聚合物驱油剂表现出极强的抗温抗盐性能以及优异的抗剪切性能，并且本专利技术制得的抗温抗盐双敏聚合物驱油剂具有随着矿化度增大或者温度增大，其粘度不仅不下降，反而会升高的特点。
[0007]本专利技术在第一方面提供了一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：（1）将丙烯酰胺、功能单体、结构耦合剂、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸和水混合均匀，得到混合液；（2）将所述混合液通氮除氧，然后加入引发剂引发聚合反应，得到聚合胶状物；（3）将所述聚合胶状物造粒，再依次经干燥和破碎，制得抗温抗盐双敏聚合物驱油剂；其中，所述功能单体通过如下步骤制得：（a）用无水乙醇将4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐和水溶性聚酰胺混合均匀，得到反应用溶液；（b）将所述反应用溶液通氮除氧，然后在40~50℃的条件下反应10~16h，再经浓缩，制得膏状的功能单体。
[0008]优选地，在步骤（a）中：所述4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐和所述水溶性聚酰胺的用量的质量比为1：（18~25）；和/或所述无水乙醇的用量为所述4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐与所述水溶性聚酰胺的总质量的35~50%。
[0009]优选地，制备所述抗温抗盐双敏聚合物驱油剂的各原料的用量如下：丙烯酰胺210~260重量份，功能单体5~20重量份，结构耦合剂1~5重量份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸5~30重量份，水592~742重量份，引发剂0.02~0.2重量份。
[0010]优选地，在进行步骤（2）之前，还包括采用pH调节剂将所述混合液的pH值调节为7.0~7.2的步骤。
[0011]优选地，所述pH调节剂为氢氧化钠水溶液。
[0012]优选地，在步骤（2）中，通氮除氧的时间为50~80min；在步骤（2）中，引发剂的引发温度为14~16℃；和/或在步骤（2）中加入引发剂引发聚合反应后，使所述聚合反应自然升温，在聚合反应体系的温度不再上升后，再进行保温2~3h，所述自然升温的峰值温度为80~90℃，所述保温的温度为自然升温的峰值温度。
[0013]优选地，在步骤（b）中，通氮除氧的时间为20~40min。
[0014]优选地，所述结构耦合剂为十二烷基甜菜碱和/或十二烷基硫酸钠；所述引发剂为复合引发剂，所述复合引发剂包含偶氮类引发剂和氧化还原引发剂。
[0015]优选地，所述结构耦合剂由十二烷基甜菜碱和十二烷基硫酸钠按照质量比1：（1~1.5）混合而成；所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒二盐酸盐、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈和4,4
’‑
偶氮双(4
‑
氰基戊酸)中的一种或多种；所述氧化还原引发剂中的氧化剂为过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、过硫酸钾中的一种或多种；所述氧化还原引发剂中的还原剂为吊白块、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠中的一种或多种；所述偶氮类引发剂、所述氧化还原引发剂中的氧化剂和所述氧化还原引发剂中的还原剂的质量比为（2~4）：（1~1.8）：1。
[0016]本专利技术在第二方面提供了由本专利技术在第一方面所述的制备方法制得的抗温抗盐双敏聚合物驱油剂。
[0017]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：（1）本专利技术采用水溶液聚合工艺制备了抗温抗盐双敏聚合物驱油剂，所得聚合物驱油剂产品中含有磺酸根基团、酰胺基团及温度矿化度激活增粘功能基团（嵌段团簇状多
胺基和苯环），本专利技术中的抗温抗盐双敏聚合物驱油剂的侧基是多基团簇状，处于高矿化度或者高温环境中时，在水中各个侧基之间会产生缔合作用，形成空间网络结构，同时加入的结构耦合剂能够增强聚合物的网络结构，本专利技术所得聚合物驱油剂产品中含有的磺酸根基团、酰胺基团及温度矿化度激活增粘功能基团的共同作用，最终使得所述聚合物驱油剂具有更加强大的空间网络结构，具有更好的增黏、耐温、抗盐性能。
[0018]（2）本专利技术所用的自制的功能单体中包含芳香环刚性基团、季铵盐基团以及大分子长链结构，能够赋予聚合物极强的抗高温高盐的性能；在本专利技术中，所述功能单体的采用，一方面能够在聚合物分子链中引入苯环，苯环的存在使得聚合物分子链的刚性增强，由于位阻作用，能有效阻止其分子主链在高矿化度条件下的蜷曲，使得聚合物在高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗温抗盐双敏聚合物驱油剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）将丙烯酰胺、功能单体、结构耦合剂、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸和水混合均匀，得到混合液；（2）将所述混合液通氮除氧，然后加入引发剂引发聚合反应，得到聚合胶状物；（3）将所述聚合胶状物造粒，再依次经干燥和破碎，制得抗温抗盐双敏聚合物驱油剂；其中，所述功能单体通过如下步骤制得：（a）用无水乙醇将4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐和水溶性聚酰胺混合均匀，得到反应用溶液；（b）将所述反应用溶液通氮除氧，然后在40~50℃的条件下反应10~16h，再经浓缩，制得膏状的功能单体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中：所述4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐和所述水溶性聚酰胺的用量的质量比为1：（18~25）；和/或所述无水乙醇的用量为所述4
‑
乙烯基苄胺盐酸盐与所述水溶性聚酰胺的总质量的35~50%。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述抗温抗盐双敏聚合物驱油剂的各原料的用量如下：丙烯酰胺210~260重量份，功能单体5~20重量份，结构耦合剂1~5重量份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸5~30重量份，水592~742重量份，引发剂0.02~0.2重量份。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在进行步骤（2）之前，还包括采用pH调节剂将所述混合液的pH值调节为7.0~7.2的步骤。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，许永升，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：