一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂及其应用，属于水处理技术领域，其包括以下步骤：制备侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物：以含有两个或者两个以上的伯胺的化合物和2

【技术实现步骤摘要】
一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂及其应用


[0001]本专利技术属于水处理
，特别涉及含油污水处理技术，具体为一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂及其应用。

技术介绍

[0002]随着油田进入中、后期采油阶段，油田采出水液量越来越大。油田采出水含有大量乳化原油、少量固悬物和采油助剂等，一般需要经过除油、除固悬物和降COD之后才能回注或者外排。向采出水中加入清水剂可以有效除去采出水中乳化原油，因此在油田应用广泛。目前常用的有机类清水剂主要有阳离子聚合物和非离子嵌段聚醚，其中阳离子聚合物具有加量少、除油速度快等优点，因此应用相对更加广泛。阳离子聚合物除油机理主要通过静电中和破坏采出水中表面带负电的油滴的稳定性，然后架桥絮凝使得油滴聚集从水中分离出来，但在使用过程中阳离子聚合物会同时将油滴和固悬物一同絮凝，絮体中聚合物和固悬物都具有一定的亲水性，会形成难以处理的油泥。
[0003]针对此问题，中国申请专利CN112940178公开了一种可降解清水剂的应用、CN112812224公开了一种聚驱采出水用可降解清水剂及其制备方法提供了一种处理思路，其合成了一种分子主链带有酯基(COOR)的可降解清水剂，该清水剂的酯基在碱性高温条件下2h左右可以发生水解，从而实现降解，利用该清水剂处理油田采出水能够在常温条件下形成絮体，然后升温使清水剂水解，油泥分解，从而防止生成难以处理的油泥。

技术实现思路

[0004]鉴于以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一条不同于现有技术的合成路线制备出一种能够降解的清水剂，解决了油田采出水处理中生成固废油泥的问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0005]一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂，采用包括如下步骤的方法制备而成：
[0006]S1、制备侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物：
[0007]S11、以无水乙醇为溶剂、丙烯酸酯和可聚合叔胺为单体，引入惰性气体脱氧后加入偶氮引发剂进行聚合反应生成侧基带有叔胺的共聚物；
[0008]S12、以3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇对S11生成的侧基带有叔胺的共聚物季铵化得到侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物；
[0009]S2、制备硼酸化合物：以pH值不小于7的PBS缓冲溶液为溶剂、以含有两个或者两个以上的伯胺的化合物和2
‑
甲酰基苯硼酸反应得到硼酸化合物；
[0010]S3、将侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物溶液和硼酸化合物相混合，反应即得含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂。
[0011]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、
丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
[0012]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述可聚合叔胺为N
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的至少一种。
[0013]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述丙烯酸酯单体和可聚合叔胺单体的质量比1:2～1:9。
[0014]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述偶氮类引发剂为V50、V044、偶氮二异丁腈中的一种。
[0015]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述含有两个或者两个以上的伯胺的化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚乙烯多胺中的至少一种。
[0016]作为本专利技术的一种具体实施方式，步骤S2中，所述2
‑
甲酰基苯硼酸与伯胺化合物中伯胺的摩尔比为1:1。
[0017]作为本专利技术的一种具体实施方式，步骤S3中，所述侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物和所述硼酸化合物的质量比50:1～150:1，所述侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物和所述硼酸化合物在溶液中总浓度在10wt％～20wt％。浓度过低时反应产物分子量不够，影响清水效果，浓度过高时，产品没有流动性，没有任何实用价值。
[0018]一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂的应用，其特征在于，采用上述清水剂处理油田采出水使其产生絮体，收集含絮体并加入pH调节剂，调整絮体pH值小于4使清水剂中硼酸酯动态共价键自发断开，此时溶液表观粘度发生下降，絮体失去粘附性，不会形成油泥，从而有效从源头上解决油泥的问题。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020](1)本专利技术制备的清水剂，具有可降解的特性，处理油田采出水后形成的絮体中清水剂的硼酸酯动态共价键在酸性条件下可以断开，絮体可以发生降解，避免粘性油泥的形成，从而有效从源头上解决油泥的问题。
[0021](2)本清水剂在室温、酸性条件下硼酸酯动态共价键可以在10min内快速断键，降解速度快、降解要求条件宽松，在采出水处理方面有广泛应用前景。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本实施例中制备含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂的方法如下：
[0024]S1、取反应单体加入到无水乙醇中并使其溶解，所述反应单体为丙烯酸酯类单体和可聚合叔胺单体，搅拌并升温至55～65℃，通入氮气除氧持续不低于15min，后加入引发剂V50反应不低于8h即得共聚物溶液；取上述的共聚物溶液和等量的无水乙醇混合，加入3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇，所述3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇与共聚物中叔胺单体的摩尔比为1:1，通氮气至少10min后密封反应器，在搅拌条件下，升温至80℃及以上反应不低于12h即得到侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物。
[0025]S2、以pH值不低于7.0的PBS缓冲溶液为溶剂，将含有两个或者两个以上的伯胺的
化合物和2
‑
甲酰基苯硼酸加入其中，室温下反应不低于12h即得到硼酸化合物溶液。
[0026]S3、室温下将侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物和硼酸化合物加入水中，混合搅拌不低于10min即得到含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂。
[0027]本实施例中PBS缓冲液的配置方法如下：称取4.0g NaCl、0.1g KCl、0.72g Na2HPO4、0.12g KH2PO4.H2O溶于400mL蒸馏水中，用HCl调节溶液pH至7.4，最后加纯水定容至500mL即可得PBS缓冲液。
[0028]实施例1
[0029]制备三种不同的侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物
[0030]侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物1：取20g无水乙醇，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物：S11、以无水乙醇为溶剂、丙烯酸酯和可聚合叔胺为单体，引入惰性气体脱氧后加入偶氮引发剂进行聚合反应生成侧基带有叔胺的共聚物；S12、以3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇对S11生成的侧基带有叔胺的共聚物季铵化得到侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物；S2、制备硼酸化合物：以pH值不低于7.0的PBS缓冲溶液为溶剂、以含有两个或者两个以上的伯胺的化合物和2
‑
甲酰基苯硼酸反应得到硼酸化合物；S3、将侧基带有双羟基的阳离子聚丙烯酸酯聚合物溶液和硼酸化合物相混合，反应即得含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂。2.根据权利要求1所述的一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种含有硼酸酯动态共价键处理油田采出水用清水剂，其特征在于，所述可聚合叔胺为N
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：方申文，赵洪智，王祎帆，段明，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：