采油用阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法技术

本发明专利技术属于三次采油技术领域，具体涉及一种采油用阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
采油用阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法


[0001]本专利技术属于三次采油
，具体涉及一种采油用阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着经济的迅猛发展，世界对能源尤其是石油的需求量不断增加
。
因此，提高原油采收率日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要部分
。
近年来，我国社会经济持续快速增长对原油的需求量越来越大，而国内的石油供应却难以满足人们对石油日益增长的需求
。
[0003]石油作为一种不可再生能源，其地下蕴藏量十分有限
。
在目前的水驱条件下，石油的采收率仅为
35
‑
45
％，也就是说，水驱结束后尚有大部分原油残留在地下
。
如何最大限度地采出地下剩余的原油，已成为石油工业的一个重要的任务
。
[0004]为提高原油采收率，目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术
。
通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高
。
[0005]石油开采中，聚丙烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面，广泛应用于钻井
、
完井
、
固井
、
压裂
、
强化采油等油田开采作业中，具有增粘
、
降滤失
、
流变调节
、
胶凝
、
分流
、
剖面调整等功能
。<br/>[0006]PAM
是一种线型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一
。
在水中，易与水形成氢键，易溶于水，水化后具有较大的水动力学体积
。
由于聚丙烯酰胺分子内羧酸钠基的电性相互排斥作用，使聚丙烯酰胺分子呈伸展状态，增黏能力很强
。
[0007]CN104448129B
公开了油田用耐高温水解共聚物
、
制备方法及其在采油中的应用，主要解决以往技术中存在的高温高矿化度条件下聚丙烯酰胺水解稳定性差的问题
。
但是该专利技术分子结构中没有表面活性剂单元，只能起到聚合物驱油功能，提高采收率的原理是提高驱油剖面，扩大波及体积，没有表面活性剂驱油的功能
。
[0008]CN105542073B
公开了一种用于聚合物驱采油的聚丙烯酰胺的制备方法，属于高分子

。
步骤：将阳离子单体
、
丙烯酰胺
、
三羟甲基甲胺
、
表面活性剂和水混合均匀，再向混合溶液中通入氮气；加入引发剂，升温，保持反应，降温，在混合物中加入丙烯酸羟乙酯
、
二甲基氯硅烷，再调节反应体系的
pH
，升温，保持反应，结束后将所得的胶状产物取出，经切割
、
干燥
、
造粒
、
筛分，获得聚丙烯酰胺产品
。
本专利技术通过调节改性的聚丙烯酰胺在聚合时的单体反应顺序，先由阳离子单体与丙烯酰胺发生部分聚合，再由丙烯酸羟乙酯和二甲基氯硅烷继续进行聚合反应，可以使制备得到的改性聚丙酰胺具有对高离子浓度的溶液中增黏度的效果
。
但是该专利技术产品属于阳离子性聚丙烯酰胺，在某些粘土较多的地层容易发生絮凝沉淀，堵塞地层，现场应用存在一定的风险
。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术的不足而提供一种采油用阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法
。
本专利技术具有合成工艺简单
、
无副产物的优点；同时具有粘度高
、
界面活性高
、
抗剪切的特点
。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术的目的之一公开了一种采油用阴离子聚丙烯酰胺，所述的阴离子聚丙烯酰胺分子结构式如下：
[0011][0012]其中：
[0013]o
＝
50000
‑
500000
；
[0014]a
＝
5000
‑
100000
；
[0015]b
＝
5000
‑
100000
；
[0016]c
＝
1000
‑
20000
；
[0017]d
＝
2000
‑
40000
；
[0018]n
＝4‑
20。
[0019]所述的阴离子聚丙烯酰胺粘均分子量为
30000000
‑
40000000。
[0020]本专利技术另一个目的公开了上述阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，具体步骤如下：
[0021](1)
将反应釜通入氮气，排除反应釜的空气，反应釜中依次加入丙烯酰胺
、2
‑
(
三氟甲基
)
丙烯酸
、3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟基丙基磺酸钠
、1
‑
乙烯基
‑2‑
吡咯烷酮
、
烯丙醇聚氧乙烯醚
、
十二烷基硫酸钠
、
缓冲盐
、
去离子水，搅拌均匀，搅拌速度为
200
‑
300rpm
，用4‑
6wt
％的氢氧化钠溶液调节
pH8
‑
8.5
；
[0022](2)
高位滴加槽加入引发剂，缓慢向反应釜滴加，滴加时间控制在
30
‑
60min
，滴加过程中，溶液自动升温，当温度不再继续上升时，加热升温到
70
‑
75℃
，保温反应
50
‑
60min
，降温到
40℃
以下；
[0023](3)
将
(2)
中的反应产物进行造粒，得到颗粒直径为
0.7
‑
2.0mm
的阴离子聚丙烯酰胺产品
。
[0024]在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的丙烯酰胺，所述的2‑
(
三氟甲基
)
丙烯酸
、3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟基丙基磺酸钠
、1
‑
乙烯基
‑2‑
吡咯烷酮
、
烯丙醇聚氧乙烯醚的用量分别为
0.05
‑
0.2
摩尔份
、0.05
‑
0.2
摩尔份
、0.01
‑
0.05
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种采油用阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
(1)
将反应釜通入氮气，排除反应釜的空气，反应釜中依次加入丙烯酰胺
、2
‑
(
三氟甲基
)
丙烯酸
、3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟基丙基磺酸钠
、1
‑
乙烯基
‑2‑
吡咯烷酮
、
烯丙醇聚氧乙烯醚
、
十二烷基硫酸钠
、
缓冲盐
、
去离子水，搅拌均匀，搅拌速度为
200
‑
300rpm
，用4‑
6wt
％的氢氧化钠溶液调节
pH8
‑
8.5
；
(2)
高位滴加槽加入引发剂，缓慢向反应釜滴加，滴加时间控制在
30
‑
60min
，滴加过程中，溶液自动升温，当温度不再继续上升时，加热升温到
70
‑
75℃
，保温反应
50
‑
60min
，降温到
40℃
以下；
(3)
将
(2)
中的反应产物进行造粒，得到颗粒直径为
0.7
‑
2.0mm
的阴离子聚丙烯酰胺产品
。2.
根据权利要求1所述一种采油用阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的丙烯酰胺，所述的2‑
(
三氟甲基
)
丙烯酸
、3
‑
甲基丙烯酰氧基
‑2‑
羟基丙基磺酸钠
、1
‑
乙烯基
‑2‑
吡咯烷酮
、
烯丙醇聚氧乙烯醚的用量分别为
0.05
‑
0.2
摩尔份
、0.05
‑
0.2
摩尔份
、0.01
‑
0.05
摩尔份
、0.02
‑
0.1
摩尔份
。3.
根据权利要求1所述一种采油用阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述的通气速度为
10
‑
15L/min
，通气时间为
20
‑
30min。4.
根据权利要求1所述一种采油用阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，步骤
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，封兰芬，
申请(专利权)人：东营市盛聚化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：