驅(qū)油用活性功能型聚表劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及采油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及驅(qū)油用活性功能型聚表劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為三次采油技術(shù)的驅(qū)油用聚合物雖然在國內(nèi)油田已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是目前聚合 物溶液的抗鹽耐溫性能并未得到滿足，聚合物溶液粘度的穩(wěn)定性也沒有得到很好的解決， 迫切要求解決高溫高礦化度對聚合物增粘性的影響，解決聚合物的增粘性與水溶性之間的 矛盾，解決聚合物應(yīng)用于油田采油存在的其它一些問題?？紤]到使用成本等因素，還需要聚 合物以極稀的溶液在高溫高礦化度條件下保持足夠的粘度。
[0003] 國內(nèi)外的一些學(xué)者主要用增強聚合物鏈的剛性和增大聚合物分子量的辦法來解 決上述問題，但其效果很有限。而且會出現(xiàn)溶解困難，易剪切降解，低滲透層易截留等問題， 聚合物的增粘性與水溶性之間的矛盾依然沒有解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供驅(qū)油用活性功能型聚表劑及其制備方法，以解決解決了聚 合物的增粘性與水溶性之間的矛盾的問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種驅(qū)油用活性功能型聚表劑，其原料包括：以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰 胺57.83-59.94、氫氧化鈉13.2-14.89、2_丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.68-12.81、十六 烷基二甲基烯丙基氯化銨0.16-0.18、十二烷基苯磺酸鈉3.53-3.77、尿素4.66-6.54、3_丙 烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉2.91-3.11、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.16-1.24、引發(fā)劑;所述引發(fā)劑 包括：以占所述丙烯酰胺的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉0.0141%、乙二胺四乙酸二鈉0.0192%、 低溫引發(fā)劑0.2308%、過硫酸鉀0.0103%、亞硫酸氫鈉0.0102 %。
[0006] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述原料以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰胺57.83-58.6、氫氧化 鈉13.2-13.7、2-丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.68-11.92、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨 0.16-0.17、十二烷基苯磺酸鈉3.53-3.61、尿素4.66-5.3、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉 2.91-2.99、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.16-1.19;所述引發(fā)劑包括：以占所述丙烯酰胺的質(zhì)量 百分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉〇. 〇 141 %、乙二胺四乙酸二鈉0.0192 %、低溫引發(fā)劑0.2308 %、過硫酸鉀 0.0103%、亞硫酸氫鈉 0.0102 %。
[0007]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述原料以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰胺57.96-58.4、氫氧化 鈉13.5-13.92、2_丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.72-11.95、十六烷基二甲基烯丙基氯化 銨0.163-0.17、十二烷基苯磺酸鈉3.55-3.61、尿素4.69-5.31、3_丙烯酰胺基-3-甲基丁酸 鈉2.93-2.98、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.161-1.172;所述引發(fā)劑包括：以占所述丙烯酰胺的 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉〇 . 0141 %、乙二胺四乙酸二鈉0.0192%、低溫引發(fā)劑0.2308%、過硫 酸鉀0.0103%、亞硫酸氫鈉0.0102 %。
[0008]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述原料以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰胺58-58.6、氫氧化鈉 13.5-13.96、2-丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.69-11.98、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨 0.167-0.172、十二烷基苯磺酸鈉3.53-3.66、尿素4.68-5.35、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉 2.93-3.0、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.18-1.22;所述引發(fā)劑包括:以占所述丙烯酰胺的質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉0.0141%、乙二胺四乙酸二鈉0.0192%、低溫引發(fā)劑0.2308%、過硫酸鉀 0.0103%、亞硫酸氫鈉 0.0102 %。
[0009] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述原料以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰胺58.66-59.94、氫氧化 鈉14.1-14.89、2_丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.95-12.81、十六烷基二甲基烯丙基氯化 銨0.175-0.18、十二烷基苯磺酸鈉3.61-3.77、尿素5.8-6.54、3_丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉 2.98-3.11、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.18-1.24;所述引發(fā)劑包括：以占所述丙烯酰胺的質(zhì)量 百分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉〇. 〇 141 %、乙二胺四乙酸二鈉0.0192 %、低溫引發(fā)劑0.2308 %、過硫酸鉀 0.0103%、亞硫酸氫鈉 0.0102 %。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種所述的驅(qū)油用活性功能型聚表劑的制備方法，其包括：
[0011] 在攪拌狀態(tài)下的第一配料罐中，向第一去離子水中依次加入2 -丙烯酰胺基一2 - 甲基丙磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨，得第一混合溶液;加入 過程中，當(dāng)上一原料溶解后，再加入下一原料；
[0012] 在攪拌狀態(tài)下的第二配料罐中，向第二去離子水中依次加入3 -丙烯酰胺基一3 - 甲基丁酸鈉，N-乙烯基一2-吡喀烷酮與尿素，攪拌得第二混合溶液;加入過程中，當(dāng)上一 原料溶解后，再加入下一原料；
[0013] 在攪拌狀態(tài)下的第三配料罐中，用第三去離子水將丙烯酰胺晶體融化為丙烯酰胺 溶液；
[0014] 在攪拌狀態(tài)下的第三配料罐中，向所述丙烯酰胺溶液中打入所述第一混合溶液、 所述第二混合溶液，得到第四混合溶液；
[0015] 對所述第四混合溶液降溫至引發(fā)溫度；
[0016] 氮氣氛圍下，向所述第四混合溶液中充入引發(fā)劑，發(fā)生聚合反應(yīng)；
[0017] 所述聚合反應(yīng)4-7小時后，得膠塊、壓出所述膠塊、一次造粒；
[0018] 對一次造粒后的產(chǎn)物中加入氫氧化鈉，水解；
[0019] 對水解后產(chǎn)物二次造粒、干燥，得所述聚表劑。
[0020] 在一些實施例中，優(yōu)選為，所述引發(fā)溫度為12°C。
[0021] 在一些實施例中，優(yōu)選為，氮氣氛圍下，向所述第四混合溶液中充入引發(fā)劑，發(fā)生 聚合反應(yīng)包括：
[0022]向降溫后的第四混合溶液中依次加入甲酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、低溫引發(fā)劑、過 硫酸鉀、亞硫酸氫鈉，加入間隔時間為20分鐘。
[0023]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述水解的溫度為85°C。
[0024]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述第一配料罐中，第一去離子水的量為4.09倍于2 - 丙烯酰胺基一 2 -甲基丙磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨總質(zhì) 量;和/或，
[0025]所述第二配料罐中，第二去離子水的量為3.45倍于3 -丙烯酰胺基一 3-甲基丁酸 鈉，N-乙烯基一2 -啦喀燒酮、尿素總質(zhì)量;和/或，
[0026]所述第三配料罐中，第三去離子水的量為2.35倍于丙烯酰胺晶體的質(zhì)量。
[0027]本發(fā)明實施例提供的驅(qū)油用活性功能型聚表劑及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比， 針對油田使用驅(qū)油用聚合物存在的問題，研究聚合物水溶液的理化特性及微觀機構(gòu)，進行 新型水溶性聚合物分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以丙烯酰胺為基礎(chǔ)單體，在聚合物分子鏈上引入對鹽 不敏感，不與二價鈣鎂離子或多價金屬離子形成沉淀，在高溫下水解緩慢或不發(fā)生水解反 應(yīng)的強水化性陰離子基團2 -丙烯酰胺基一 2-甲基丙磺酸鈉，取代了部分聚丙烯酰胺中對 鹽敏感的羧基；在分子鏈上引入具有優(yōu)良性能的功能型單體十六烷基二甲基烯丙基氯化 胺，與聚合物分子接枝共聚，使分子鏈伸展并加長，改造了聚合物分子的結(jié)構(gòu)和性能;在分 子鏈上引入含有疏水基團的N-乙烯基一 2-吡喀烷酮，它的締合作用使聚表劑在鹽水中的 粘度遠比在淡水中高;在分子鏈上引入含有剛性側(cè)基的3 -丙烯酰胺基一 3 -甲基丁酸鈉， 使聚表劑具有較高的熱穩(wěn)定性，它的水溶液在相對高溫下也能保持較高的粘度;在分子鏈 上引入可增加分子鏈剛性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)十二烷基苯磺酸鈉，不僅增強了聚表劑的溶解性、乳 化性能和表面活性，還提高了聚表劑分子主鏈的熱穩(wěn)定性。制備的抗鹽耐溫驅(qū)油用活性功 能型聚表劑，在水溶液中體現(xiàn)出高效增粘快速溶解等多種優(yōu)良的性能，解決了聚合物的增 粘性與水溶性之間的矛盾，解決了聚合物用于三次采油的一些重要問題，大幅度的提高了 原油采收率。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明一個實施例中驅(qū)油用活性功能型聚表劑的制備方法步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面通過具體的實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0030] 考慮到目前三次采油技術(shù)的驅(qū)油用聚合物溶液的抗鹽耐溫性能差，聚合物溶液粘 度的穩(wěn)定性不足，聚合物的增粘性與水溶性之間存在巨大矛盾的問題，本發(fā)明提供了驅(qū)油 用活性功能型聚表劑及其制備方法。
[0031] -種驅(qū)油用活性功能型聚表劑，其原料包括：以質(zhì)量份數(shù)計，丙烯酰胺57.83-59.94、氫氧化鈉13.2-14.89、2_丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸鈉11.68-12.81、十六烷基二甲 基烯丙基氯化銨〇. 16-0.18、十二烷基苯磺酸鈉3.53-3.77、尿素4.66-6.54、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉2.91-3.11、N-乙烯基-2-吡喀烷酮1.16-1.24、引發(fā)劑;所述引發(fā)劑包括：以占 所述丙烯酰胺的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，甲酸鈉0.0141%、乙二胺四乙酸二鈉0.0192%、低溫引發(fā)劑 0.2308%、過硫酸鉀0.0103%、亞硫酸氫鈉0.0102%。其中低溫引發(fā)劑是本領(lǐng)域內(nèi)制備聚合 物時常用的引發(fā)劑。
[0032] 上述驅(qū)油用活性功能型聚表劑的制備方法，如圖1所示，包括：
[0033] 步驟101，向第一去離子水中依次加入2 -丙烯酰胺基一2-甲基丙磺酸鈉、十二烷 基苯磺酸鈉、十六烷基二甲基烯丙基氯化銨，攪拌得第一混合溶液;加入過程中，當(dāng)上一原 料溶解后，再加入下一原料；
[0034] 步驟102,向第二去離子水中依次加入3 -丙烯酰胺基一3