[发明专利]一种聚丙烯酰胺水解剂及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种聚丙烯酰胺水解剂及其制备方法和应用，包括聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10、碱源、助溶剂和水。本发明通过调整水解剂的配方以及配比，加入聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10(OP‑10)减少在水解中的交联，达成增大聚合物水解后粘度和提高溶解性的目的。

技术领域

本申请涉及一种聚丙烯酰胺水解剂及其制备方法和应用，属于化学技术领域。

背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。聚丙烯酰胺是一类多功能的油田化学处理剂，广泛用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业过程中，特别是在钻井、堵水调剖和三次采油领域。聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度，较好的增稠、絮凝和流变调节作用，在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。在石油开采的中后期，为提高原油采收率，我国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。在三次采油中加入聚丙烯酰胺，可增加驱油能力，避免击穿油层，提高油床开采收率。中国石油工业是聚丙烯酰胺的最大用户，聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展，石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。

目前，国内聚丙烯酰胺行业大多采用后水解法制备HPAM，然而由超高分子量聚丙烯酰胺转化成超高分子量部分水解聚丙烯酰胺是一个重要环节。水解引入的阴离子基团间的静电排斥作用使聚合物链更加扩张，因此，随PAM水解程度的增加，HPAM溶液粘度会持续增加。水解工艺控制的好坏是影响HPAM在高矿化度水质(海洋油田油藏条件)中溶解情况是否浑浊或产生乳状沉淀的重要因素之一。对于高矿化度水质来说，尤其是在海洋油田高含Ca²⁺、Mg²⁺的油藏条件下，水解工艺条件直接影响PAM稳定性，也就是常说HPAM的盐敏效应，即由于HPAM周围由羧基与钠离子所形成的扩散双电层受到盐的压缩作用所致。HPAM中的-COONa基团对Ca²⁺、Mg²⁺等很敏感，PAM由于分子量大、分子链长且结构的无规整性，以及由此产生的位阻作用很容易造成水解不均匀，形成局部水解度大，并且容易出现聚合物的交联导致其性能下降。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种聚丙烯酰胺水解剂，包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、碱源、助溶剂和水，本发明通过调整水解剂的配方以及配比，加入聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)减少在水解中的交联，达成增大聚合物水解后粘度和提高溶解性的目的。

根据本申请的第一方面，提供了一种聚丙烯酰胺水解剂，所述聚丙烯酰胺水解剂包括聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、碱源、助溶剂和水。

可选地，所述碱源选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种。

优选地，所述碱源选自碳酸钠和氢氧化钠混合物。

可选地，所述助溶剂选自尿素、甲酸钠、硫酸钠中的至少一种。

可选地，所述聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、助溶剂和水的质量比为1～1.25：2～4：100～300。

可选地，所述聚丙烯酰胺水解剂由聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、碱源、助溶剂和水组成。

根据本申请的第二方面，提供了一种上述聚丙烯酰胺水解剂的制备方法，所述方法包括：

将含有聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、碱源、助溶剂和水的物料，搅拌，即可得到所述聚丙烯酰胺水解剂。

根据本申请的第三方面，提供了一种聚丙烯酰胺的水解方法，所述水解方法包括：将含有聚丙烯酰胺和聚丙烯酰胺水解剂的混合物，水解，即可实现聚丙烯酰胺的水解；

所述聚丙烯酰胺水解剂选自上述聚丙烯酰胺水解剂、根据上述方法制备得到的聚丙烯酰胺水解剂中的任一种。