專利名稱：一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田提高采油效率的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，采用化學(xué)驅(qū)油技術(shù)提高原油采收率已經(jīng)成為各大油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的主要手段。化學(xué)驅(qū)油的主要方法是利用水溶性高聚物的增稠能力驅(qū)油。為了適應(yīng)高溫高鹽地層，具有高效增粘性以及強(qiáng)耐溫抗鹽性能的疏水締合聚合物受到了人們的關(guān)注。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中已經(jīng)被證明，不管是在高溫高鹽還是高孔高滲的復(fù)雜油藏下，疏水締合聚合物都具有很好的增粘性、抗剪切性和穩(wěn)定性，并且具有較好的流度控制能力。然 而，由于疏水結(jié)構(gòu)的引入，這種聚合物的水溶性有所下降。在原油開(kāi)采中，常常將聚合物驅(qū)和表面活性劑驅(qū)同時(shí)注入地層，以提高原油采收率。但是由于地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聚合物驅(qū)與表面活性劑驅(qū)不存在約束關(guān)系，各自單獨(dú)作用，沒(méi)有達(dá)到協(xié)作效果，使得對(duì)原油采收率的提高大打了折扣。為了解決上述問(wèn)題，急需研究一種水溶性高、與表面活性劑驅(qū)協(xié)作能力強(qiáng)的疏水締合聚合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提高聚合物驅(qū)的驅(qū)油效率、疏水締合聚合物的溶解性以及增強(qiáng)聚合物驅(qū)與表面活性劑驅(qū)的協(xié)作能力，特提供一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用丙烯酰胺、帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽以及烯丙基環(huán)糊精進(jìn)行三元共聚。在其分子結(jié)構(gòu)中，長(zhǎng)鏈烷基疏水基團(tuán)通過(guò)相互間的范德華作用力聚集在一起，形成聚合物鏈三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加了聚合物的表觀粘度，使得驅(qū)油效率有所提高；而親水性的陽(yáng)離子季銨鹽提高了聚合物的水溶性，彌補(bǔ)了很多疏水締合聚合物溶解性差的缺陷；此外，環(huán)糊精具有外腔親水內(nèi)腔疏水的特殊結(jié)構(gòu)，使得表面活性劑通過(guò)弱作用力包結(jié)在環(huán)糊精的疏水空腔內(nèi)，提高了表面活性劑驅(qū)和聚合物驅(qū)的協(xié)作能力。本發(fā)明的主要技術(shù)方案是一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑，其特征在于該聚合物驅(qū)油劑是由帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽、丙烯酰胺、烯丙基環(huán)糊精三種單體聚合而得；所用原料及各組分的質(zhì)量百分比和部分性能為，質(zhì)量以克為單位，帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽是用甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨2. 5 3. 0%，在三口燒瓶中先加入30 45%的無(wú)水乙醇作為溶劑，在溫度為25°C條件下加入甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺25 30%，然后在攪 拌下緩慢加入氯丁烷30 40%，加熱升高溫度至80°C，恒溫反應(yīng)10小時(shí)，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾除去乙醇和未反應(yīng)的氯丁烷，制得淡黃色的粘稠液體，即甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體；丙烯酰胺11. I 12. 75% ;烯丙基環(huán)糊精O. 15 O. 20% ;引發(fā)劑O. 3 O. 4%，是用過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑總量的66. 7%，亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑總量的33. 3% ;螯合劑是用乙二胺四乙酸二鈉O. 3% ;去離子水84 85%。
該陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑的制備方法先在反應(yīng)容器中按比例加入去離子水84 85%，再分別加入丙烯酰胺11. I 12. 75%、上述制得的甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨2. 5 3. 0%和烯丙基環(huán)糊精O. 15 O. 20%，在溫度為40°C條件下攪拌至反應(yīng)物混合均勻；然后加入引發(fā)劑O. 3 O. 4%，先加入過(guò)硫酸銨，用量為引發(fā)劑總量的66. 7%，間隔一分鐘后，再加入用量為引發(fā)劑總量33. 3%的亞硫酸氫鈉；最后加入螯合劑乙二胺四乙酸二鈉O. 3%，反應(yīng)半小時(shí)后，將溫度升高至60°C，恒溫反應(yīng)6小時(shí)后，將產(chǎn)物用無(wú)水乙醇洗滌3 5次，在溫度為50°C條件下干燥10小時(shí)，取出造粒，得到白色顆粒的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果⑴這種陽(yáng)離子疏水締合聚合物具有很好的水溶性和粘彈性；⑵超分子結(jié)構(gòu)環(huán)糊精的引入，使得表面活性劑可以通過(guò)弱作用力包結(jié)在環(huán)糊精的疏水空腔中，增強(qiáng)了聚合物驅(qū)與表面活性劑的協(xié)作能力，有利于驅(qū)油效率的提聞。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I按照下述步驟制備一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑
⑴制備甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體向IOOml的三口燒瓶中加入20ml的無(wú)水乙醇作為溶劑，在溫度為25°C條件下先加入Ilml的甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺，然后在攪拌下緩慢加入氯丁烷14ml，升高溫度至80°C，恒溫反應(yīng)10小時(shí)后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾除去乙醇和未反應(yīng)完的氯丁烷，得到淡黃色的粘稠液體，即甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨單體
⑵一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑的制備先在150ml的三口燒瓶中加入去離子水50ml，再分別加入丙烯酰胺6. 95g、上述制得的甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨I. 75g和烯丙基環(huán)糊精O. 10g，在溫度為40°C條件下攪拌至反應(yīng)物混合均勻，加入引發(fā)劑O. 19g，先加入過(guò)硫酸銨O. 13g，間隔一分鐘后，再加入亞硫酸氫鈉O. 06g，最后加入螯合劑乙二胺四乙酸二鈉O. 176g，反應(yīng)半小時(shí)后，將溫度升高至60°C，恒溫反應(yīng)6小時(shí)后，將產(chǎn)物用無(wú)水乙醇洗滌3次，在溫度為50°C條件下干燥10小時(shí)，取出造粒，得到白色顆粒的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑。實(shí)施例2 在渤海油藏條件下，測(cè)試本發(fā)明的增粘效果
⑴渤海油田注入水組成
組成 |NaCl IKCl [NaHCO, INaaSO4 ICaCla IMgCla. 6H0a |總礦化度 含量 mg/1 |6190· O |49· θ|262· 8 \54. 2 | 578. 7 | 935. 2 | 0069. 9
⑵按照上述⑴所述的渤海油田注入水組成，配制礦化度為10069. 9mg/l，濃度分別為
800ppm、1200ppm、1600ppm、2000ppm的聚丙烯酰胺和上述制備的陽(yáng)離子疏水締合聚合物的
水溶液。在溫度為65°C條件下，用型號(hào)為NDJ-8S的粘度計(jì)測(cè)試其粘度可知當(dāng)濃度大于
IOOOppm時(shí)，由本發(fā)明陽(yáng)離子疏水締合聚合物配制的溶液粘度急劇上升，在濃度為2000ppm
時(shí)，粘度達(dá)到了 186mPa. s，而聚丙烯酰胺溶液的粘度始終在40mPa. s以下。相比之下，本發(fā)
明陽(yáng)離子疏水締合聚合物在渤海油藏條件下具有較好的增粘能力。實(shí)施例3在大慶油藏條件下，測(cè)試本發(fā)明的增粘效果
⑴大慶油田地層水組成
權(quán)利要求
1.一種陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑，其特征在于該聚合物驅(qū)油劑是由帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽、丙烯酰胺、烯丙基環(huán)糊精三種單體聚合而得；所用原料及各組分的質(zhì)量百分比和部分性能為，其質(zhì)量以克為單位，帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽是用甲基丙烯酰胺丙基ニ甲基丁基氯化銨2. 5 3. 0%，在三ロ燒瓶中先加入30 45%的無(wú)水こ醇作為溶剤，在溫度為25°C條件下加入甲基丙烯酰胺丙基ニ甲基胺25 30%，然后在攪拌下緩慢加入氯丁烷30 40%，加熱升高溫度至80°C，恒溫反應(yīng)10小吋，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾除去こ醇和未反應(yīng)的氯丁烷，制得淡黃色的粘稠液體，即甲基丙烯酰胺丙基ニ甲基丁基氯化銨単體；丙烯酰胺11.I 12. 75% ;烯丙基環(huán)糊精0. 15 0. 20% ;引發(fā)劑0. 3 0. 4%，是用過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑總量的66. 7%，亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑總量的33. 3% ;螯合劑是用こニ胺四こ酸ニ鈉0. 3% ;去離子水84 85%。
2.一種如權(quán)利要求I所述的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征是先在反應(yīng)容器中按比例加入去離子水84 85%，再分別加入丙烯酰胺11. I 12. 75%、上述制得的甲基丙烯酰胺丙基ニ甲基丁基氯化銨2. 5 3. 0%和烯丙基環(huán)糊精0. 15 0. 20%，在溫度為40°C條件下攪拌至反應(yīng)物混合均勻；然后加入引發(fā)劑0. 3 0. 4%，先加入過(guò)硫酸銨，用量為引發(fā)劑總量的66. 7%,間隔一分鐘后，再加入用量為引發(fā)劑總量33. 3%的亞硫酸氫鈉；最后加入螯合劑こニ胺四こ酸ニ鈉0. 3%，反應(yīng)半小時(shí)后，將溫度升高至60°C，恒溫反應(yīng)6小時(shí)后，將產(chǎn)物用無(wú)水こ醇洗滌3 5次，在溫度為50°C條件下干燥10小時(shí)，取出造粒，得到白色顆粒的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油剤。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油田提高采油效率的陽(yáng)離子疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。它能提高疏水締合聚合物的溶解性及增強(qiáng)聚合物驅(qū)與表面活性驅(qū)的協(xié)作能力。其技術(shù)方案該聚合物驅(qū)油劑由帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽、丙烯酰胺、烯丙基環(huán)糊精三種單體聚合而得；所用原料及各組分的質(zhì)量百分比為帶有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽為甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化銨2.5～3.0%；丙烯酰胺11.1～12.75%；烯丙基環(huán)糊精0.15～0.20%；引發(fā)劑0.3～0.4%，是用過(guò)硫酸銨和亞硫酸氫鈉；螯合劑是用乙二胺四乙酸二鈉0.3%；去離子水84～85%。本發(fā)明具有環(huán)糊精超分子結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子疏水締合聚合物有很好的水溶性和粘彈性，使表面活性劑包結(jié)在環(huán)糊精疏水空腔中，有利提高驅(qū)油效率。
文檔編號(hào)C09K8/588GK102660250SQ20121011140
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者吳丹, 崔嬋嬋, 李蒙, 肖樸夫, 胡緒則, 鄒長(zhǎng)軍 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)