公布日：2024.06.14
申請(qǐng)日：2024.03.29
分類號(hào)：C08F220/56(2006.01)I;C09K8/588(2006.01)I;C09K8/88(2006.01)I;C08F220/06(2006.01)I;C08F220/58(2006.01)I;C08F220/54(2006.01)I
摘要
本發(fā)明屬于三次采油助劑領(lǐng)域，涉及一種用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。采用基礎(chǔ)單體-增粘單體-抗鹽單體-功能單體組成的四元共聚體系，以氧化-還原引發(fā)體系進(jìn)行引發(fā)聚合，反應(yīng)完全后經(jīng)系列后處理，得到一種用于與含聚采油污水配注的高性能驅(qū)油劑，該驅(qū)油劑在使用前需與采油污水配制為一定濃度的水溶液。本發(fā)明中的驅(qū)油劑可直接使用采油污水作為配注水水源，有效避免一般驅(qū)油劑在與采油污水復(fù)配使用過程中產(chǎn)生的抗剪切性降低、耐溫耐鹽性差等問題，同時(shí)解決了清水消耗量大和大量采油污水處理困難的問題，是一種有助于解決采油污水污染問題的環(huán)保型聚合物驅(qū)油劑。
權(quán)利要求書
1.一種用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑，其特征在于：所述聚合物驅(qū)油劑由基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體和功能單體四種組分進(jìn)行自由基無規(guī)共聚構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，基礎(chǔ)單體為丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，增粘單體為丙烯酸、丙烯酸鈉中的一種或兩種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，抗鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，功能單體具有如下結(jié)構(gòu)：
其中，R1、R2的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1（n≥9，且n∈Z）。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑的最終結(jié)構(gòu)式如下：
式中m、n、p、q均≥1且均∈Z。
7.一種權(quán)利要求1至6所述的用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在于，制備過程包含以下步驟：1）將權(quán)利要求1中基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體按一定比例溶于去離子水中配制為組分A，將功能單體、表面活性劑與去離子水配制為組分B，將氧化劑與去離子水配制為組分C，還原劑與去離子水配制為組分D；2）將組分A和組分B在反應(yīng)釜中按一定比例混合均勻后，加入1‰的EDTA-2Na和CO(NH2)2，加入ph調(diào)節(jié)劑使pH保持在7-9之間，密閉反應(yīng)器，通氮除氧10min以上，并控制體系溫度在10℃±5℃；3）停止通氮后，將組分C加入上述反應(yīng)體系中，并緩慢滴加組分D，引發(fā)聚合；4）組分D滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)1-6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)烘干、粉碎制得該用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體、功能單體在反應(yīng)體系中的質(zhì)量比為1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.05，且四種單體總質(zhì)量與去離子水的總質(zhì)量之比為0.1-0.8:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，氧化劑為過硫酸鹽，還原劑為NaHSO3，按摩爾計(jì)氧化劑：還原劑＞1:2，且氧化劑與還原劑的總質(zhì)量：基礎(chǔ)單體質(zhì)量=0.1-5：1000。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯、山梨糖醇單月桂酸酯，山梨糖醇單棕櫚酸酯，山梨糖醇單硬脂酸酯，脫水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇單硬脂酸酯中的一種或幾種的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，ph調(diào)節(jié)劑為NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4Na2HPO4、Na2C2O4、CH3CO2Na中的一種或幾種的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，所制得的聚合物驅(qū)油劑在使用前需與采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于采油污水配注的具有新型結(jié)構(gòu)的用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑及其制備方法，以便解決目前采油污水與聚合物驅(qū)油劑配制后，驅(qū)油劑粘度大幅降低，無法滿足三次驅(qū)油的性能要求的問題。同時(shí)，本發(fā)明還有助于解決油田開采過程中產(chǎn)生的采油污水的處理和利用問題，減少采油污水排放，節(jié)約淡水資源消耗，兼具環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):本發(fā)明所述的用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑由基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體和功能單體四種組分進(jìn)行自由基無規(guī)共聚構(gòu)成。
將基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體按一定比例溶于去離子水中配制為組分A，將功能單體、表面活性劑與去離子水配制為組分B，將氧化劑與去離子水配制為組分C，還原劑與去離子水配制為組分D；將組分A和組分B在反應(yīng)釜中按一定比例混合均勻后，加入1‰的EDTA-2Na和CO(NH2)2，加入pH調(diào)節(jié)劑使pH保持在7-9之間，密閉反應(yīng)器，通氮除氧10min以上，并控制體系溫度在10℃±5℃；停止通氮后，將組分C加入上述反應(yīng)體系中，并緩慢滴加組分D，引發(fā)聚合；組分D滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)1-8小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)烘干、粉碎制得本發(fā)明中的用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑。
所述基礎(chǔ)單體為丙烯酰胺。
所述增粘單體為丙烯酸、丙烯酸鈉中的一種或兩種的混合物。
所述抗鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。
所述功能單體具有如下結(jié)構(gòu)：
其中，R1、R2的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1（n≥9，且n∈Z）。
所述的用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑的最終結(jié)構(gòu)式如下：
式中m、n、p、q均≥1且均∈Z。
所述基礎(chǔ)單體、增粘單體、抗鹽單體、功能單體在反應(yīng)體系中的質(zhì)量比為1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.2，且四種單體總質(zhì)量與去離子水的總質(zhì)量之比為0.1-0.8:1。
所述氧化劑為過硫酸鹽，還原劑為NaHSO3，按摩爾計(jì)氧化劑：還原劑＞1:2，且氧化劑與還原劑的總質(zhì)量：基礎(chǔ)單體質(zhì)量=0.1-10：1000。
所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯、山梨糖醇單月桂酸酯，山梨糖醇單棕櫚酸酯，山梨糖醇單硬脂酸酯，脫水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇單硬脂酸酯中的一種或幾種的混合物。
所述pH調(diào)節(jié)劑為NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4Na2HPO4、Na2C2O4、CH3CO2Na中的一種或幾種的混合物。
所述用于采油污水配注的聚合物驅(qū)油劑在使用時(shí)需與采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）可直接與處理后的采油污水進(jìn)行復(fù)配并回注地層，避免了一般驅(qū)油劑與采油污水配制后出現(xiàn)的粘度驟降問題，節(jié)約大量淡水資源。
（2）功能單體中的雙疏水支鏈之間通過更強(qiáng)的分子間作用力形成了分子間締合，提高了聚合物溶液中聚合物分子間締合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，增強(qiáng)了聚合物驅(qū)油劑的抗剪切性能。
（發(fā)明人：王中奇;時(shí)海濤;賈貝;李二曉;劉森;宋會(huì)娟）
