一種污水配制耐溫抗鹽聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及采油用驅(qū)油劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種污水配制耐溫抗鹽聚合物及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺單體和含有酰胺基團(tuán)或者其它功能基團(tuán)的單體的 共聚物的統(tǒng)稱。作為采油驅(qū)油劑，聚丙烯酰胺聚合物憑借其明顯的增油降水效果及其較高 的原油采收率，在中國(guó)非高溫高鹽油藏已經(jīng)獲得工業(yè)化應(yīng)用推廣。但是對(duì)于高溫高鹽油藏， 普通的聚丙烯酰胺聚合物則難以涉足，這是因?yàn)殡S著溫度的升高和外加鹽濃度的增加，聚 丙烯酰胺聚合物溶液黏度迅速下降，嚴(yán)重制約其應(yīng)用。所以如何提高聚丙烯酰胺類聚合物 的耐溫抗鹽性使其應(yīng)用范圍更加廣泛成為了擺在廣大石油工作者面前的難題。
[0003] 采用聚合物驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)成為三次采油中主要應(yīng)用的技術(shù)手段，但同時(shí)也帶來一 個(gè)不容忽視的問題，就是由于在三次采油中需要使用大量的清水，所以面臨著污水處理和 外排的壓力，若采出污水不能有效的利用，將會(huì)造成嚴(yán)重的水資源的浪費(fèi)。為了節(jié)約清水資 源，在清水相對(duì)匱乏的油田，用清水配制高濃度的聚合物溶液，用注入污水稀釋高濃度聚合 物溶液達(dá)到所需要的聚合物濃度或者用污水直接配制所需濃度的聚合物溶液，是當(dāng)前對(duì)污 水進(jìn)行有效利用的主要方向。但是采出污水中存在各種復(fù)雜的化學(xué)組分和高鹽環(huán)境對(duì)聚丙 烯酰胺分子的降解作用，導(dǎo)致聚合物溶液在配制和注入過程中溶液黏度損失嚴(yán)重，故需要 一種耐溫抗鹽聚合物來解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種污水配制耐溫抗鹽聚合物及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為一種污水配制耐溫抗鹽聚合物及其制備方法，其特征在于包 括以下步驟：
[0006] (1)制備耐溫抗鹽聚合物
[0007] 將一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使 其完全溶解；加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液pH在5~9之間；稱取一定量的丙烯酰胺和木質(zhì)素磺酸 鹽加入至反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮?dú)獬浞殖酰?氣通入時(shí)間為20~60min，將一定量的偶氮類引發(fā)劑加入到混合液中，攪拌使其混合均勻， 讓混合液在溫度為40~80°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合時(shí)間為6~16h，得到膠狀的聚合產(chǎn)物； 將產(chǎn)物用無水乙醇充分洗滌，在常溫下干燥、粉碎，得到細(xì)顆粒狀聚合產(chǎn)物；
[0008] (2)用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液
[0009] 將步驟（1)所得的一定量的聚合產(chǎn)物單體溶于經(jīng)處理過的污水中，配制所需單體 濃度的聚合物溶液。
[0010] 進(jìn)一步，各單體質(zhì)量配比為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木質(zhì)素磺 酸鹽=1:0. 1 ~〇· 4:0. 01 ~0· 05。
[0011] 進(jìn)一步，所述堿溶液選用氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~ 20%〇
[0012] 進(jìn)一步，所述偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽，所用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01~ 0· 05%〇
[0013] 進(jìn)一步，配制聚合物溶液的單體濃度為10%~40%。
[0014] 本發(fā)明的有益效果在于：通過將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和木質(zhì) 素磺酸鹽進(jìn)行三元共聚，制備出耐溫抗鹽性能良好的聚丙烯酞胺類聚合物；且采用經(jīng)過處 理后的污水配制成耐溫抗鹽聚合物溶液應(yīng)用于三次采油中，可節(jié)省淡水資源，減少污水外 排，節(jié)能環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做出簡(jiǎn)要說明。
[0016] 實(shí)施例一：
[0017] (1)制備耐溫抗鹽聚合物
[0018] 將一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)加入反應(yīng)器中，加入去離子水， 攪拌使其完全溶解；加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH在5左右；稱取一定量的丙烯酰胺（AM) 和木質(zhì)素磺酸鹽加入至反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮?dú)?充分除氧，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間為30min，將一定量的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽加入到混合液中，攪 拌使其混合均勻，讓混合液在溫度為40°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合時(shí)間為12h，得到膠狀的聚 合產(chǎn)物；將產(chǎn)物用無水乙醇充分洗滌，在常溫下干燥、粉碎，得到細(xì)顆粒狀聚合產(chǎn)物，其中， 各單體質(zhì)量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木質(zhì)素磺酸鹽=I :0.1 :0. 01 ; 氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，偶氮二異丁基脒鹽酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01% ;所得聚合 產(chǎn)物分子量為945萬；
[0019] (2)用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液
[0020] 將步驟（1)所得的一定量的聚合產(chǎn)物單體溶于經(jīng)處理過的污水中，配制所需單體 濃度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的單體濃度為10%。
[0021] 實(shí)施例二：
[0022] (1)制備耐溫抗鹽聚合物
[0023] 將一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)加入反應(yīng)器中，加入去離子水， 攪拌使其完全溶解；加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH在7左右；稱取一定量的丙烯酰胺（AM) 和木質(zhì)素磺酸鹽加入至反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮?dú)?充分除氧，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間為60min，將一定量的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽加入到混合液中，攪 拌使其混合均勻，讓混合液在溫度為60°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合時(shí)間為16h，得到膠狀的聚 合產(chǎn)物；將產(chǎn)物用無水乙醇充分洗滌，在常溫下干燥、粉碎，得到細(xì)顆粒狀聚合產(chǎn)物，其中， 各單體質(zhì)量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木質(zhì)素磺酸鹽=1 :0. 4 :0. 05 ; 氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，偶氮二異丁基脒鹽酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05% ;所得聚合 產(chǎn)物分子量為1062萬；
[0024] (2)用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液
[0025] 將步驟（1)所得的一定量的聚合產(chǎn)物單體溶于經(jīng)處理過的污水中，配制所需單體 濃度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的單體濃度為25%。
[0026] 實(shí)施例三：
[0027] (1)制備耐溫抗鹽聚合物
[0028] 將一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)加入反應(yīng)器中，加入去離子水， 攪拌使其完全溶解；加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH在9左右；稱取一定量的丙烯酰胺（AM) 和木質(zhì)素磺酸鹽加入至反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮?dú)?充分除氧，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間為45min，將一定量的偶氮二異丁基脒鹽酸鹽加入到混合液中，攪 拌使其混合均勻，讓混合液在溫度為80°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合時(shí)間為6h，得到膠狀的聚 合產(chǎn)物；將產(chǎn)物用無水乙醇充分洗滌，在常溫下干燥、粉碎，得到細(xì)顆粒狀聚合產(chǎn)物，其中， 各單體質(zhì)量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木質(zhì)素磺酸鹽=1 :0. 2 :0. 02 ; 氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，偶氮二異丁基脒鹽酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 03% ;所得聚合 產(chǎn)物分子量為993萬；
[0029] (2)用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液
[0030] 將步驟（1)所得的一定量的聚合產(chǎn)物單體溶于經(jīng)處理過的污水中，配制所需單體 濃度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的單體濃度為40%。
[0031] 對(duì)比例一為水解聚丙烯酰胺，分子量為1200萬，將實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三 和對(duì)比例一所得的聚合物溶液配制成1500mg/L的溶液，溶液的鹽濃度控制為5000mg/L，測(cè) 量聚合物溶液在不同溫度下的粘度變化情況。
[0032] 表1不同聚合物溶液在不同溫度下的表觀粘度的變化情況
[0034] 將實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三和對(duì)比例一所得的聚合物溶液配制成1500mg/L 的溶液，測(cè)量聚合物溶液在溫度為80°C時(shí)不同礦化度下的粘度變化情況。
[0035] 表2不同聚合物溶液在不同礦化度下的表觀粘度的變化情況

[0037] 以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例， 不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等， 均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種污水配制耐溫抗鹽聚合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 制備耐溫抗鹽聚合物 將一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其完 全溶解；加入堿溶液調(diào)節(jié)溶液pH在5~9之間；稱取一定量的丙烯酰胺和木質(zhì)素磺酸鹽加 入至反應(yīng)器中，加入去離子水，攪拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮?dú)獬浞殖?，氮?dú)馔?入時(shí)間為20~60min，將一定量的偶氮類引發(fā)劑加入到混合液中，攪拌使其混合均勻，讓混 合液在溫度為40~80°C下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合時(shí)間為6~16h，得到膠狀聚合產(chǎn)物；將產(chǎn)物 用無水乙醇充分洗滌，在常溫下干燥、粉碎，得到細(xì)顆粒狀聚合產(chǎn)物； (2) 用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液 將步驟（1)所得的一定量的聚合產(chǎn)物溶于經(jīng)處理過的污水中，配制所需單體濃度的聚 合物溶液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種污水配制耐溫抗鹽聚合物的制備方法，其特征在于：各 單體質(zhì)量配比為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木質(zhì)素磺酸鹽=1:0. 1~ 0. 4:0. 01 ~0. 05。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種污水配制耐溫抗鹽聚合物的制備方法，其特征在于：所述 堿溶液選用氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~20%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種污水配制耐溫抗鹽聚合物的制備方法，其特征在于：所述 偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁基脒鹽酸鹽，所用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 01~〇. 05%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種污水配制耐溫抗鹽聚合物的制備方法，其特征在于：配制 聚合物溶液的單體濃度為10 %~40%。6. 由權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)制備方法得到的污水配制耐溫抗鹽聚合物。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種污水配制耐溫抗鹽聚合物及其制備方法，其特征在于包括以下步驟：(1)制備耐溫抗鹽聚合物；(2)用經(jīng)處理過的污水配制所需濃度的聚合物溶液；本發(fā)明的有益效果：通過將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行三元共聚，制備出耐溫抗鹽性能良好的聚丙烯酞胺類聚合物；且采用經(jīng)過處理后的污水配制成耐溫抗鹽聚合物溶液應(yīng)用于三次采油中，可節(jié)省淡水資源，減少污水外排，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】C09K8/588, C08F289/00, C08F220/58, C08F220/56
【公開號(hào)】CN105384881
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510918258
【發(fā)明人】胡玉國(guó), 梁海臣, 李靖, 張有強(qiáng), 張勝, 肖勁松, 黨光明, 趙東旭, 吳海寧, 周瑞文, 孫飛
【申請(qǐng)人】天津大港油田濱港集團(tuán)博弘石油化工有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日