[发明专利]一种微支化微交联聚丙烯酰胺的制备方法有效

专利信息
申请号: 201710302688.2 申请日: 2017-05-02
公开(公告)号: CN107365402B 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: 曹绪龙;郭拥军;祝仰文;窦立霞;刘坤;徐辉;庞雪君;何冬月;李海涛;孙秀芝;李彬;董雯;季青青 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院
主分类号: C08F220/56 分类号: C08F220/56;C08F220/34;C08F2/38;C08F8/12;C09K8/588
代理公司: 济南日新专利代理事务所(普通合伙) 37224 代理人: 刘亚宁
地址: 257000 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 微支化微 交联 聚丙烯酰胺 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种微支化微交联聚丙烯酰胺的制备方法:向水中加入丙烯酰胺单体,质量分数为20%~30%,然后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、过硫酸盐、链转移剂、EDTA和乙酰丙酮锰,调节pH值至5~8,在20~40℃下引发聚合反应,反应5~10h后取出胶体进行造粒,然后加入占胶体质量1.5%~3%的NaOH,于80~100℃下水解1~3h,即得。利用本发明的方法制备得到的微支化微交联聚丙烯酰胺,具有较高的粘度,具有优异的热稳定性及抗机械剪切能力,实验表明,本发明的微支化微交联聚丙烯酰胺机械剪切后粘度保留率大于81%,老化90d后粘度保留率在79%以上。本发明的方法具有反应条件温和,操作简单,成本较低等优点。

技术领域

本发明涉及一种微支化微交联聚丙烯酰胺的制备方法,属于油田化学品的制备技术领域。

背景技术

聚合物驱,作为化学驱的一种,是提高采收率技术的一个重要组成部分,其驱油机理清楚,工艺较简单,技术已日趋成熟,早在60年代初,大庆、胜利油田就开始了聚合物驱室内研究工作。90年代以来,在实验室研究的基础上,大庆、大港、胜利等油田开展了聚合物驱油矿场实验,目前国内已形成了较大的聚合物生产及应用规模,普遍采用部分水解聚丙烯酰胺作主要驱油剂。

但是,聚合物驱在实施过程中也暴露出一些问题,比如:聚合物在配制以及在整个油层渗流过程中,当聚合物溶液发生形变或流动时,其承受的剪切应力增大至足以使聚合物分子断裂时,聚合物将出现机械降解;在油田注聚合物的过程中,接近注入井时将出现最高流速,同样会造成聚合物链的机械降解,引起聚合物粘度显著下降,从而影响最终采收率。目前油藏条件较好的一类储量越来越少,高温类油藏是今后长时期增储上产的主要接替资源,而常规聚合物驱和复合驱技术由于注入性不好以及高温条件下溶液的粘度保留率低等问题不能满足高温油藏的要求。因此,在配注过程中如何提高聚合物的耐温及抗剪切性能,从而最大限度地保持聚合物的粘度,是聚合物驱设计中需要解决的重要问题,它对提高聚合物驱油具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术,本发明提供了一种微支化微交联聚丙烯酰胺的制备方法,利用该方法制备得到的微支化微交联聚丙烯酰胺,具有较高的粘度,具有优异的热稳定性及抗机械剪切能力。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种微支化微交联聚丙烯酰胺的制备方法:向纯水中加入丙烯酰胺单体,丙烯酰胺单体质量分数为20%~30%,调整温度至20~40℃,然后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、过硫酸盐(选自过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种)、链转移剂、EDTA和乙酰丙酮锰,用冰醋酸调节反应体系的pH值至5~8,在20~40℃温度下引发聚合反应,充分反应5~10h后取出胶体进行造粒,然后加入占胶体质量1.5%~3%(优选2.5%)的水解剂NaOH,于80~100℃下水解1~3h,从而得到具有微支化微交联结构的聚丙烯酰胺;其中,过硫酸盐的加量为丙烯酰胺单体质量的0.05%~0.2%;链转移剂的加量为丙烯酰胺单体质量的0.02%~0.3%;EDTA的加量为丙烯酰胺单体质量的0.005%~0.05%;乙酰丙酮锰的加量为丙烯酰胺单体质量的0.01%~0.1%;甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与过硫酸盐的摩尔比为1~8:1;所述链转移剂选自甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、十二烷基硫醇、十八烷基硫醇。

优选的,所述过硫酸盐的加量为丙烯酰胺单体质量的0.1%~0.12%。

优选的,所述乙酰丙酮锰的加量为丙烯酰胺单体质量的最佳加量为0.04%~0.06%。

优选的,所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与过硫酸盐的摩尔比为3~4:1。

利用上述方法制备得到的微支化微交联聚丙烯酰胺,其结构式如下所示:

其中,m、n为丙烯酰胺重复单元数量,m、n分别为1×104~1×105的整数。

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