專利名稱：抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中一助劑的制備方法，特別是一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，聚合物驅(qū)技術(shù)是油田開發(fā)提高采收率的主要技術(shù)，在技術(shù)和經(jīng)濟上都是成功的， 在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段油氣開采中，水溶性聚合物的穩(wěn)定性要求越來越高，穩(wěn)定性包括剪切穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性和長效穩(wěn)定性等。具體而言，水溶性聚合物在高礦化度、高溫、高剪切及不同PH值影響下，能夠保持一定的粘度。這也是目前聚合物驅(qū)油劑開發(fā)著重考慮的一個方面。特別是在我國化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)中，聚合物驅(qū)占據(jù)了重要的地位，隨著技術(shù)日益成熟，其應(yīng)用的油藏環(huán)境也由以前條件較好的一類油藏，逐漸向油藏條件較為惡劣的二、三類油藏轉(zhuǎn)變，而聚合物主劑是聚合物驅(qū)在二、三類油藏中獲得成功的重要因素。目前常用于強化石油開采(EOR)的聚合物驅(qū)的工業(yè)產(chǎn)品部分水解聚丙烯酰胺 (PAM)，它依賴于高分子量和聚合物分子鏈上的離子和強極性側(cè)基的排斥作用而達到增粘效果。但是，高分子量聚合物當(dāng)受到較大的拉伸和剪切應(yīng)力時，易于發(fā)生機械降解而喪失粘度，在低滲透率巖層中注入聚合物時尤為明顯。水溶液中的陽離子，尤其是二價離子，會屏蔽聚合物中的離子基團，使聚合物分子鏈卷曲，流體力學(xué)體積減小甚至沉淀，從而使增粘性大大降低。當(dāng)?shù)貙由疃冗_2000米時，油層溫度較高(約100°C )，聚丙烯酰胺(PAM)中的酰胺基在高溫水溶液中易水解，使聚合物溶液的抗鹽性急劇下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特點是在水溶性聚合物大分子中引入長碳烷基、陰離子和陽離子單元結(jié)構(gòu)，獲得抗高溫高鹽水溶性聚合物驅(qū)油劑。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10 20份的陰離子單體、50 65份丙烯基磺酸鈉、11 22份陽離子單體、2 4份的丙烯酸酯、0 3. 5份的α -烯烴和50 60份的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為15 23%，加入單體總重量的1 5%表面活性劑，再調(diào)節(jié)溶液PH 9 10，于溫度30 60°C條件下通氨氣30分鐘后加入過硫酸鹽引發(fā)劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0. 05 0. 1%，于溫度30 60°C條件下，反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明采用膠束共聚合法在水溶性大分子鏈上引入高支化度疏水單體，該單體具有較大的疏水體積，疏水性能好，能大大增強聚合物鏈的疏水作用，且不易發(fā)生卷曲，從而可達到很好的增粘效果；通過控制高支化度疏水單體的加入量， 可控制疏水鏈段的含量，有利于改善共聚物的溶解性。陽離子單體加入使聚合物結(jié)構(gòu)具有一定的剛性環(huán)結(jié)構(gòu)，提高了聚合物的耐溫性。本發(fā)明的聚合物耐高溫及高礦化度，且水溶性好，在高溫、高礦化度下仍具有很好的增粘效果，能廣泛用于石油化工領(lǐng)域，特別是用作油田三次采油的驅(qū)油劑。本發(fā)明在對離子型、兩性疏水締合水溶性聚合物及疏水改性聚電解質(zhì)的合成、結(jié)構(gòu)表征及溶液性質(zhì)方面進行廣泛、深入的研究基礎(chǔ)上，通過在疏水締合聚合物大分子中引入陰離子單元結(jié)構(gòu)，以增加聚合物的水溶性，適當(dāng)濃度表面活性劑膠束對聚合物分子間疏水基纏結(jié)、締合等物理交聯(lián)作用，使聚合物分子形成凝膠的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出高增粘性。表面活性劑分子對聚合物大分子疏水基纏結(jié)形成的凝膠還具有增容作用，從而提高了締合作用較強的聚合物的水溶性，使之展現(xiàn)出高增粘性，獲得高增粘疏水締合水溶性聚合物體系。由于分子中引入磺酸基團使聚合物具有很強的抗鹽性，平均分子量在500 萬 1500萬，具有很強的抗溫性，聚合物抗溫抗鹽性顯著。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實例對本 發(fā)明作進一步說明。實施例1、
將IOKg的丙烯酸、53Kg丙烯磺酸鈉、12KgN，N-二乙基二烯丙基氯化銨、4Kg的丙烯酸十八烷基酯和58Kg的丙烯酰胺溶解在去離子水中，上述單體總的質(zhì)量為濃度16%，再加入單體總重量2%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH :9 10，于溫度35°C條件下，通N2氣30分鐘后加入引發(fā)劑過硫酸銨，過硫酸銨的加入量為單體總重量的0. 06%，在溫度35°C條件下反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例2、
將IlKg的丙烯酸、65Kg 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、15Kg N，N_ 二乙基二烯丙基氯化銨、3Kg的丙烯酸十二烷基酯、2Kg C6_1(1a -烯烴和59Kg的丙烯酰胺溶解在去離子水中， 單體總的質(zhì)量濃度為17%，再加入單體總重量2%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH 9 10， 于溫度40°C條件下通隊氣30分鐘后加入引發(fā)劑過硫酸鉀，過硫酸鉀的加入量為單體總重量的0. 06%，在為溫度40°C條件下反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例3、
將15Kg的甲基丙烯酸、63Kg甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、20Kg三甲基烯丙基氯化銨、3Kg 的丙烯酸月桂酯、2Kg的C12_16 α -烯烴和51Kg的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為19%，再加入單體總重量2. 9%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH 9 10，于溫度35°C 條件下通N2氣30分鐘后加入引發(fā)劑過硫酸鉀，過硫酸鉀加入量為單體總重量的0. 08%，在溫度35°C條件下反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例4、
將14Kg的甲基丙烯酸，58Kg甲基丙烯磺酸鈉、14Kg的三甲基烯丙基氯化銨、2. 5Kg的丙烯酸十四烷基酯和50. 7Kg的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度21%，再加入單體總重量4%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH 9 10，于溫度55°C條件下通N2氣30分鐘后加入引發(fā)劑過硫酸銨，過硫酸銨為單體總重量的0. 08%，于溫度55°C條件下反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例5、
將IlKg的甲基丙烯酸，54Kg的甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉、17Kg的N，N- 二乙基二烯丙基氯化銨、8Kg三甲基烯丙基氯化銨、2Kg的丙烯酸十六烷基酯、IKg的丙烯酸十八烷基酯和3Kg C12_14a-烯烴和57. 5Kg的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為17%，再加入單體總重量3%的十二烷基硫酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH :9 10，于溫度45°C條件下通N2氣30分鐘后加入引發(fā)劑過硫酸鈉，過硫酸鈉加入量為單體總重量的0. 1%，在溫度55°C條件下反應(yīng) 12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。實施例6、
不同鹽濃度下粘度穩(wěn)定性測定 (1)試驗步驟 將不同疏水單體含量的聚合物配成0. 5wt%的溶液，后加入適量NaCl，NaCl質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為1. 0%，1. 5%，2. 0%，2. 5%，測定其表觀粘度值。(2)測試儀器美國博力飛V5. 0黏度計。(3)試驗溫度為45°C
權(quán)利要求
1.、一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10 20份的陰離子單體、50 65份丙烯基磺酸鈉、11 22份陽離子單體、2 4份的丙烯酸酯、0 3. 5份的α -烯烴和50 60份的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為15 23%，加入單體總重量的1 5%表面活性劑，再調(diào)節(jié)溶液PH 9 10，于溫度30 60°C條件下通氨氣30分鐘后加入過硫酸鹽引發(fā)劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0. 05 0. 1%，于溫度30 60°C條件下，反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為陰離子單體為丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為丙烯基磺酸鈉為丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉中的一種或幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為陽離子單體為N，N-二甲基二烯丙基氯化銨、N，N-二乙基二烯丙基氯化銨、三甲基烯丙基氯化銨中的一種或幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為丙烯酸酯為丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯中的一種或幾種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為α-烯烴為 α -烯烴碳原子數(shù)為C6 C18中的一種或幾種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征為過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨中的一種或幾種混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉一種抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法。該抗高溫高鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法包括下列步驟，下列各原料按重量份配比將10～20份的陰離子單體、50～65份丙烯基磺酸鈉、11～22份陽離子單體、2～4份的丙烯酸酯、0～3.5份的α-烯烴和50～60份的丙烯酰胺溶解在去離子水中，單體總的質(zhì)量濃度為15～23%，加入單體總重量的1～5%表面活性劑，再調(diào)節(jié)溶液PH9～10，于溫度30～60℃條件下通氨氣30分鐘后加入過硫酸鹽引發(fā)劑，過硫酸鹽加入量為單體總重量的0.05～0.1%，于溫度30～60℃條件下，反應(yīng)12小時，用丙酮沉淀、洗滌，真空干燥，獲得白色粉狀的聚合物。本發(fā)明其特點是在水溶性聚合物大分子中引入長碳烷基、陰離子和陽離子單元結(jié)構(gòu)，獲得抗高溫高鹽水溶性聚合物驅(qū)油劑。
文檔編號C08F226/02GK102181010SQ20111009385
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者孫安順 申請人:孫安順