一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺。该控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺包括：单体提纯；AMPS固体溶于蒸馏水；将AA和DMDAAC溶液加入AMPS溶液中并搅拌；调节pH值；排氧后加入引发剂；控制反应温度得到酸液稠化剂等步骤。本发明专利技术能成功合成酸液稠化剂，合成效率高，合成成本低，操作简单，合成出的产物无需除去溶剂就可直接使用，受到广大油田工作者的青睐；且通过控制反应温度，从而提高了酸液稠化剂的特性粘数和转化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺。
技术介绍
稠化剂是高分子化合物，溶于酸液中后，能使酸液产生很高的粘度，其原因是(1)高分子化合物本身的体积很大，在溶液中扩散时其阻力也大，且其阻力随分子量的增大而增大；(2)高分子化合物的溶剂化作用束缚了大量的自由液体，使其流动性受到进一步限制；(3)高分子间的相互作用也导致其粘度上升，若使用交联剂将线状结构的高分子变成网状结构，则其粘度会剧增。稠化酸的主要技术特点是在酸液中加入稠化剂后，使之成为亲液溶胶而降低的扩散速度，从而达到缓速的目的。另外，随着体系粘度的变化，也改善了酸化液的降滤失性能和泵送时的摩擦阻力，而残酸粘度的适当提高则改善了酸液对固体残渣的悬浮和携带性能。国外自20世纪70年代稠化酸及其施工工艺开始发展起来，很快成为一种新的油、 气增产技术。目前，常用的酸液稠化剂大致可分为三类生物聚合物类、纤维素类、合成聚合物类。其中以合成聚合物中的聚丙烯酰胺(PAM)类产品的研究和应用最多。生物聚合物类稠化剂生物聚合物类主要包括黄原胶，胍胶，羟丙基胍胶等。黄原胶在一定的温度下具有良好的增稠性能，耐剪切性能。它的不足之处是易受细菌的降解，使用时必须加入杀菌剂。 胍胶类稠化剂主要是用甲醛，间苯二酚进行交联后的稠化剂。未交联的胍胶类稠化剂增稠能力不强，使用温度低。交联后的胍胶类稠化剂增稠能力很强，与盐相溶性好。唯一不足是易受酶的作用而破胶或降解。生物聚合物类增稠剂一般只能在60°C以下温度条件下使用， 经改性后也仅达70°C左右，所以其实际应用受到限制，因而用量相对较少。胍胶及其衍生物过去是常用的酸液增稠剂，现在已很少使用，在近期发展的品种中也很少。纤维素类稠化剂纤维素稠化剂主要是纤维素的改性产品，如羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素 (HEC)、羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)，其中以CMHEC的增稠能力最强，悬砂性能好，低滤失， 残渣少，但纤维素类稠化剂易受霉菌和生物酶降解。因此一般在加入杀菌剂、低温、低剪切速率下使用。合成聚合物类稠化剂合成聚合物类与天然高分子材料相比，具有较好的耐温性能，且增稠能力强，对细菌不敏感，悬砂能力强，对地层伤害小。国内外在这方面研究比较多，其合成产品主要包括 丙烯酰胺类、乙烯类和交联聚合物类。丙烯酰胺类传统的油田用聚合物聚丙烯酰胺(PAM)由于耐高温、抗盐和抗剪切能力欠佳，只能通过相应的改性，才能满足酸化施工的要求。经改性后的丙烯酰胺类聚合物具有良好的增稠、耐酸、耐高温、抗剪切、抗盐等性能，被广泛用作酸液增稠剂。大多数的改性产品是丙烯酰胺和阳离子单体或阴离子单体的聚合物。例如，丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的聚合物，可用于盐酸、氢氟酸或二者混合物的增稠。实验表明， 在79°C条件下，由聚丙烯酰胺配制的酸液不仅粘度明显下降，还生成海绵状的残渣，而由该聚合物配制的酸液仍能保持粘度，且不生成残渣。乙烯类聚合物乙烯类聚合物同样广泛用作酸液增稠剂及用于其它增产措施。尽管在品种数量、用量和应用范围等方面都不及丙烯酰胺类聚合物，但也是一类有潜力可挖的聚合物增稠剂。其中聚乙烯吡咯烷酮共聚物是应用较早的一种稠化剂，具有很好的热稳定性及剪切稳定性。交联聚合物采用交联聚合物，即稠化剂与交联剂配合使用，也是酸液增稠的一种有效途径。交联剂的加入有两种方式一是配制酸液时加入，使酸液粘度因交联反应而进一步提高；二是制备聚合物稠化剂时加入，以提高稠化剂的酸溶性，进而增强稠化效果。添加交联聚合物配制的酸液粘度相当高，一般都达到冻胶状态，因此一般要配有破胶剂使用。由于天然聚合物的性能不理想，其实际应用受到限制，用量也相对减少；对天然聚合物进行改性虽可以在一定程度上改善其性能。但合成聚合物类稠化剂可以提高稠化剂的抗温性能和抗盐性能，因此开发合成聚合物具有迫切的需要，这也是目前国内外研究的热点。共聚合反应对单体的纯度要求比较高，所以在进行反应前需对即将参加反应的单体进行提纯。提纯的目的是除去原料单体中混有的阻聚剂和一些杂质单体，以免因为这些杂质的存在对聚合反应产生不良的影响，使聚合产品达不到预期的效果。在酸液稠化剂的合成工艺过程中，随着反应温度的增加，引发剂的分解速率增加， 反应体系中产生的自由基数目增多，聚合反应速率加快，单体的转化率升高，反应达到一定的温度后，单体的转化率变化不大，但若反应温度过高，产生的自由基数目增多，会导致聚合度减小，产品分子量降低。所以聚合反应温度应选在足以使引发剂分解的温度以上，但又不能高得太多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺，该合成工艺能成功合成酸液稠化剂，合成效率高，合成成本低，操作简单，合成出的产物无需除去溶剂就可直接使用，受到广大油田工作者的青睐；且通过控制反应温度，从而提高了酸液稠化剂的特性粘数和转化率。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺，包括以下步骤(a)对反应单体进行提纯；(b)称取一定质量的AMPS固体溶于蒸馏水中；(c)取一定量的AA和DMDAAC溶液加入AMPS溶液中，搅拌使三种单体在蒸馏水中充分溶解；(d)混合均勻后，调节反应体系PH值；(e)然后将反应混合溶液移入置于恒温水浴中的反应容器内，通惰性气体排氧并搅拌一段时间后，逐滴加入引发剂溶液；(f)最后在惰性气体保护下，将反应温度控制在40°C 50°C，进行聚合反应，即得到酸液稠化剂。所述步骤(c)中，通过移液管取AA和DMDAAC溶液加入AMPS溶液中。所述步骤(d)中，通过氢氧化钠溶液调节其PH值。所述步骤(d)中，调节PH值时的温度为室温。所述步骤(e)中，反应容器为三颈瓶。所述步骤(e)中，惰性气体为氮气。 所述步骤(f)中，反应温度控制在45 0C。上述AA为丙烯酸，DMDAAC为二甲基二烯丙基氯化铵，AMPS为2_甲基_2_丙烯酰胺基丙磺酸。综上所述，本专利技术的有益效果是能成功合成酸液稠化剂，合成效率高，合成成本低，操作简单，合成出的产物无需除去溶剂就可直接使用，受到广大油田工作者的青睐；且通过控制反应温度，从而提高了酸液稠化剂的特性粘数和转化率。附图说明图1为特性粘数与反应温度的关系曲线图；图2为转化率与反应温度的关系曲线图。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不仅限于此。实施例本专利技术涉及的一种控制反应温度的酸液稠化剂的合成工艺，其具体步骤如下(a)对反应单体进行提纯；(b)称取一定质量的AMPS固体溶于蒸馏水中； (c)取一定量的AA和DMDAAC溶液加入AMPS溶液中，搅拌使三种单体在蒸馏水中充分溶解；(d)混合均勻后，调节反应体系PH值；(e)然后将反应混合溶液移入置于恒温水浴中的反应容器内，通惰性气体排氧并搅拌一段时间后，逐滴加入引发剂溶液；(f)最后在惰性气体保护下，将反应温度控制在40°C 50°C，进行聚合反应，即得到酸液稠化剂。所述步骤(c)中，通过移液管取AA和DMDAAC溶液加入AMPS溶液中。所述步骤(d)中，通过氢氧化钠溶液调节其PH值。所述步骤(d)中，调节PH值时的温度为室温。所述步骤(e)中，反应容器为三颈瓶。所述步骤(e)中，惰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘筱筱，
申请(专利权)人：刘筱筱，
类型：发明
国别省市：