提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，指聚合物水懸浮液在加熱攪拌的條件下，加入適量的潤濕劑，從而加快聚合物干粉的溶解速度。具體操作為，在25-65℃下，向配制水中緩慢加入濃度為3000-10000mg/L的聚丙烯酰胺粉末，并添加100-5000mg/L潤濕劑，保持溫度不變連續(xù)攪拌20-40分鐘，得到均一的聚丙烯酰胺溶液。采用本發(fā)明快速溶解的高濃度聚丙烯酰胺溶液，可用于優(yōu)化海上油田高礦化度復(fù)雜油藏條件下的聚合物驅(qū)技術(shù)和調(diào)驅(qū)、調(diào)剖技術(shù)，并更進(jìn)一步的提高石油采收率。本發(fā)明在石油開采中將具有較高的實際應(yīng)用價值。
【專利說明】提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明涉及聚丙帰醜胺干粉溶解的方法，特別涉及一種提高水溶性聚合物干粉溶解速 度的化學(xué)方法。
[000引【背景技術(shù)】： 部分水解聚丙帰醜胺是一種水溶性聚合物，通常具有線形或部分枝化甚至交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 與普通低分子材料相比較，聚合物在陸地油田淡水條件下溶解時間較長，大概配制需要120 分鐘才能完全溶解。由于海上油田平臺空間狹小，難W完全滿足放置大容量溶解設(shè)備需求， 加之配制水礦化度較高，聚合物干粉難W充分溶解。不僅如此海上油田完井方法和措施與 陸地油田有所不同，導(dǎo)致大量未完全溶解的聚合物顆粒堵在井筒，難W注入到地層中，造成 注入壓力急劇升高、聚合物溶液注入困難，該對聚合物驅(qū)油效果帶來不利的影響。如何加快 聚合物干粉的溶解，而不增添溶解設(shè)備已經(jīng)成為解決海上油田聚合物驅(qū)的重要課題。
[0003] 目前有大量文獻(xiàn)報道采用乳液聚合方法制備聚丙帰醜胺乳液，但破乳后由于殘留 的表面活性劑影響聚合物的親水性，甚至導(dǎo)致聚合物粒子親油疏水，給聚合物的溶解帶來 困難。
[0004] 唐康泰、張自成等人報道在聚丙帰醜胺聚合生產(chǎn)過程中添加尿素和親水性表面活 性劑，制備易溶聚丙帰醜胺產(chǎn)品。但其尿素和表面活性劑用量較大，導(dǎo)致溶液中PH較高，從 而促進(jìn)了聚丙帰醜胺溶液水解，降低聚合物的粘彈性和熱穩(wěn)定性，從而影響了聚合物溶液 的驅(qū)油效果。
[0005] 發(fā)明專利CN103055750A報道了一種水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)及其方法。發(fā)明 的水溶性聚合物快速溶解系統(tǒng)，包括預(yù)分散系統(tǒng)、聚合物溶解系統(tǒng)W及連接各裝置的風(fēng)機、 輸送粟和管線，聚合物溶解系統(tǒng)采用兩級或多級旋轉(zhuǎn)填料床串聯(lián)。利用旋轉(zhuǎn)填料床中旋轉(zhuǎn) 填料的多次切割、分散與混合，溶解時間由2-3小時縮短至15分鐘W內(nèi)。但該法利用旋轉(zhuǎn) 的填料層對聚合物息浮液的多次切割，必然降低聚合物的分子量，從而影響了聚合物溶液 增粘性能和驅(qū)油效果。
[000引
【發(fā)明內(nèi)容】
： 為了消除海上油田因聚合物干粉未完全溶解堵塞井筒和注入困難等不利影響，本發(fā)明 提供了 一種提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法。通過該方法可加速高濃度聚合物 在水溶液中的溶解，消除了高礦化度配制水對聚合物溶液溶解速度的影響，而且完全溶解 后聚合物的性能不受影響。該發(fā)明可解決海上油田聚合物熟化的問題，是一種流程簡單、技 術(shù)經(jīng)濟效果十分明顯的方法。
[0007] 本發(fā)明采取W下技術(shù)方案；一種提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，在 25-65C溫度下，向配制水中緩慢加入的聚丙帰醜胺粉末，并添加潤濕劑，保持溫度連續(xù)攬 拌20-40分鐘，所述攬拌速度為300-400轉(zhuǎn)/分鐘，得到均一的聚丙帰醜胺溶液。
[0008] 所述的潤濕劑為H己胺、二己胺、己醇胺、二己帰H胺、尿素中的一種或兩種，潤濕 劑濃度為 100-5000mg/L。
[0009] 所述的配制水總礦化度為3000-36000mg/L，其中巧、鎮(zhèn)離子含量為500-3000mg/ L。具體配制水的配方為：化Cl 6243mg/L，CaCla 1578. 7 mg/L，MgCla. 6&0 905. 98 mg/L， Na2S〇4 54 mg/L，NaaCOs 0 mg/L，NaHC〇3 256 mg/L。
[0010] 所述的聚丙帰醜胺為非離子聚丙帰醜胺、部分水解聚丙帰醜胺、陽離子聚丙帰 醜胺、兩性離子聚丙帰醜胺中任一種，其重均分子量為500-2000萬，質(zhì)量百分含量為 3000-10000mg/L〇
[0011] 本發(fā)明的有益效果；與現(xiàn)有技術(shù)方法比較，本發(fā)明具有W下優(yōu)點；（1)利用升高溫 度和添加潤濕劑加快聚合物溶解速度，通過調(diào)整溫度和潤濕劑濃度適用不同溫度的地層； (2)利用潤濕劑馨合配制水中Ca"和Mg2+,可W消除配制水高礦化度離子對聚合物溶液溶解 速度的影響，適用于不同礦化度配制水的地層；（3)該工藝條件對聚合物的分子量、聚合物 溶液的流變性和聚合物溶液的粘彈性影響較??；（4)該發(fā)明避免使用條件苛刻的低礦化度 水配制、并減少了配制水冷卻的步驟，也無需添加其他用于聚合物分散、冷卻、切割等工藝 的設(shè)備與裝置，是一種方便快捷的適用于海上油田加快聚合物熟化的方法；（5)該方法尤 其適合海上油田聚合物干粉的熟化，改善聚合物溶液調(diào)驅(qū)效果。
[001引【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1溶解時間與潤濕劑濃度關(guān)系圖； 圖2聚合物溶液粘度與潤濕劑濃度關(guān)系圖； 圖3溫度與聚合物溶液溶解時間關(guān)系圖； 圖4溶解時間與潤濕劑濃度關(guān)系圖； 圖5聚合物溶液粘度與潤濕劑濃度關(guān)系圖； 圖6潤濕劑濃度與聚合物溶液流變性關(guān)系圖； 圖7溫度與聚合物溶液流變性關(guān)系圖； 圖8為不同潤濕劑濃度下聚合物溶液的儲能模量與頻率關(guān)系曲線； 圖9為不同潤濕劑濃度的聚合物溶液的損耗模量與頻率關(guān)系曲線； 圖10不同溫度下聚合物溶液的儲能模量與頻率關(guān)系曲線； 圖11不同溫度下聚合物溶液的損耗模量與頻率關(guān)系曲線。
[0013]

【具體實施方式】： 一種提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，指聚合物水息浮液在加熱攬拌的條 件下，加入適量的潤濕劑，從而加快聚合物干粉的溶解速度。具體操作為，在25-65C下，向 配制水中緩慢加入濃度為3000-10000 mg/L的聚丙帰醜胺粉末，并添加100-5000 mg/L潤 濕劑，保持溫度不變連續(xù)攬拌20-40分鐘，得到均一的聚丙帰醜胺溶液。
[0014] 下面結(jié)合實驗對本發(fā)明進(jìn)一步說明： 1、實驗條件： 聚合物為中國石油大慶煉化公司生產(chǎn)部分水解聚丙帰醜胺，相對分子質(zhì)量1900 X 104， 水解度為20%，簡稱"高分"聚合物。潤濕劑為己醇胺。實驗用水為激海SZ36-1油田模擬 注入水，其水質(zhì)具體組成化Cl 6243mg/L，CaCla 1578. 7 mg/L，MgCl2*6H2〇 905. 98 mg/L， Na2S〇4 54 mg/L，NaaCOs 0 mg/L，NaHC〇3 256 mg/L。
[0015] 黏度采用DV- II型布氏黏度儀測試，轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分。采用化ake 100流變儀測試 聚合物溶液的粘彈性。
[0016] 2、方案設(shè)計： (I)潤濕劑濃度對加快聚合物溶解的影響；實驗方案設(shè)計見表1。
[0017] 表1實驗方案

【權(quán)利要求】
1. 一種提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，其特征在于：在25-65°C溫度下， 向配制水中緩慢加入的聚丙烯酰胺粉末，并添加潤濕劑，保持溫度連續(xù)攪拌20-40分鐘，所 述攪拌速度為300-400轉(zhuǎn)/分鐘，得到均一的聚丙烯酰胺溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，其特征在于： 所述的潤濕劑為三乙胺、二乙胺、乙醇胺、二乙烯三胺、尿素中的一種或兩種，潤濕劑濃度為 100-5000mg/L〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，其特征在于： 所述的配制水總礦化度為3000-36000mg/L，其中鈣、鎂離子含量為500-3000mg/L。
4. 具體配制水的配方為：NaCl 6243mg/L，CaCl2 1578.7 mg/L，MgCl2.6H20 905.98 mg/ L, Na2S04 54 mg/L，Na2C03 0 mg/L，NaHC03 256 mg/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化學(xué)方法，其特征在于： 所述的聚丙烯酰胺為非離子聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺、兩性離 子聚丙烯酰胺中任一種，其重均分子量為500-2000萬，質(zhì)量百分含量為3000-10000mg/L。
【文檔編號】C09K8/588GK104357038SQ201410586297
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】喻琴, 盧祥國, 劉進(jìn)祥, 曹豹, 胡淑瓊, 張德富 申請人:東北石油大學(xué)