一種鹽增稠共聚物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種鹽增稠共聚物及其制備方法,屬于油田化學領域。
【背景技術】
[0002] 石油資源是一種重要的戰(zhàn)略資源,對國家經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高具有 重要作用。目前,我國大型油田包括大慶、勝利、中原及華北等早已進入石油開采中后期,采 出油含水率非常高,多數(shù)油井產出液含水率高于90%,采用常規(guī)方法已不能滿足油田開采 的需要,注化學驅成為降水增產的重要手段?;瘜W驅主要采用表面活性劑驅和聚合物驅,表 面活性劑驅適用性較差,只能針對特定油藏;聚合物驅適用性廣,增產效果好,目前驅油用 聚合物主要為PAM和HPAM,其驅油的機理是聚合物水溶液在很低的濃度下就能達到很高的 粘度,可降低水相滲透率,有效地控制水的流動度,提高波及系數(shù),從而達到提高原油采收 率的目的,但其抗鹽性能均較差,聚合物內的電極容易被小分子電解質鹽類所屏蔽,尤其是 在高溫高鹽環(huán)境下聚合物粘度急劇下降,不能滿足國內高溫高鹽油田開采的需求,隨著聚 合物驅油田條件更加苛刻,對聚合物性能要求越來越高。因此,開發(fā)一種具有優(yōu)異抗鹽性能 的水溶性聚合物迫在眉睫。
【發(fā)明內容】
[0003] 針對當前驅油用聚合物抗鹽性差的問題,本發(fā)明旨在提供一種鹽增稠共聚物,該 共聚物在聚丙締酷胺主鏈上引入了多徑基環(huán)狀結構的葡萄糖分子,在增加分子鏈剛性的同 時,借助糖徑基"易成氨鍵"和"與鹽陽離子發(fā)生絡合"的特性,使得該共聚物具有優(yōu)異的 抗鹽性及良好的耐剪切性,本發(fā)明所述制備方法原理可靠、操作簡單、制備的聚合物性能優(yōu) 異,符合高鹽油田開采的需要。
[0004] 本發(fā)明詳細技術方案如下: 陽〇化]在聚丙締酷胺分子主鏈上引入多徑基環(huán)狀結構的葡萄糖分增加分子鏈剛性,同時 糖環(huán)上帶有的多徑基官能團能在徑基間和徑基與酷胺基團間形成分子內或分子間氨鍵,并 能與鹽陽離子生成可溶性絡合物。
[0006] 一種鹽增稠共聚物,該共聚物W丙締酷胺為主體,締丙基葡萄糖巧為抗鹽功能單 體,采用水相氧化還原自由基共聚而成,共聚產物粘均分子量大于2. 56X106g/mol,其結構 如下:
[0008] 所述抗鹽功能單體締丙基葡糖巧(GnR)的結構式如下:
[0010] 本發(fā)明還提供一種鹽增稠共聚物的制備方法,依次包括W下步驟:
[0011] (1)將丙締醇、葡萄糖和濃硫酸分別獲取后,放入圓底燒瓶中,迅速攬拌并在 IOmin之內升溫至97°C恒溫反應2小時,然后W化(OH)2中和反應液至抑值為7并濾去沉 淀,濃縮濾液得淡黃色粘稠膏體締丙基葡糖巧(GnR); 陽01引似將丙締酷胺和步驟(1)中制得的締丙基葡糖巧(GnR)稱取反應單體,加去離子 水配成單體總濃度為10%的溶液,調節(jié)溶液抑至6,攬拌同時通入氮氣,對其加熱0. 5小時 后,用亞硫酸氨鋼和過硫酸錠組成引發(fā)體系,將引發(fā)體系其按單體總質量2%。的量加入溶液 并在溶液變粘時停止攬拌,反應3小時得到本發(fā)明鹽增稠共聚物。
[0013] 上述的制備方法中,步驟(1)所加原料加入重量比為:丙締醇40~45份,優(yōu)選43 份;葡萄糖11~14份,優(yōu)選12. 5份;濃硫酸0. 2~0. 3份,優(yōu)選0. 25份。
[0014] 上述的制備方法中,步驟似所述單體加入重量份分別為:丙締酷胺2~4份,優(yōu) 選3份;締丙基葡糖巧(GnR) 0. 05~0. 15份,優(yōu)選0. 1份;所述加熱溫度為40~60°C,優(yōu) 選 50〇C。
[0015] 本發(fā)明提供的鹽增稠共聚物及其制備方法,具有W下特點:
[0016] 與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明共聚物具有優(yōu)異的抗鹽性及良好的耐剪切性,實驗表明, lOg/L的本發(fā)明聚合物水溶液在2X105mg/L礦化度下粘度可升至約初始值的2倍,當剪切 速率升至1300s1時,粘度保留率仍大于36%。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明鹽增稠共聚物的紅外譜圖;
[0018] 圖2為本發(fā)明鹽增稠共聚物溶液的表觀粘度與溫度的關系;
[0019] 圖3為本發(fā)明鹽增稠共聚物在化Cl溶液的表觀粘度與鹽濃度的關系;
[0020] 圖4為本發(fā)明鹽增稠共聚物在化Clz溶液的表觀粘度與鹽濃度的關系;
[0021] 圖5為本發(fā)明鹽增稠共聚物在MgClz溶液的表觀粘度與鹽濃度的關系;
[0022] 圖6為本發(fā)明鹽增稠共聚物溶液的表觀粘度與剪切速率的關系。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合實施例進一步詳述本發(fā)明的技術方案,本發(fā)明的保護范圍不局限于下述 的【具體實施方式】。
[0024] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
[00巧]下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。 陽0%] 實施例1、
[0027]取12. 5g無水葡萄糖和43g丙締醇置于圓底燒瓶中攬拌均勻,緩慢滴加0.25g濃 硫酸并迅速升溫至97°C反應2小時,然后用化(OH) 2中和反應液并過濾濃縮濾液,得淡黃色 膏體一-締丙基葡糖巧。
[0028] 取3g丙締酷胺和0.Ig締丙基葡糖巧,放置于=口燒瓶中,用去離子水配成單體總 濃度為10%的溶液,調節(jié)溶液抑至6,攬拌并通入氮氣,半小時后升溫至50°C。
[0029] 取0. 26g亞硫酸氨鋼和0. 57g過硫酸,用去離子水配制成25血溶液。取0. 2血該 溶液注入=口燒瓶中并待溶液變粘后停止攬拌,反應3小時即得本發(fā)明共聚物凝膠,烘干、 粉碎得聚合物干粉。
[0030] 參見附圖1,它是本實施例制備的耐鹽增稠劑的紅外光譜圖,體現(xiàn)鹽增稠共聚物的 結構表征,其中-NHz特征吸收峰歸出現(xiàn)在3158cm1和3413cm1處;2924cm1和2932cm1處 吸收峰歸屬于-CHz-的伸縮振動;1653cm1和1680cm1是酷胺基團中-C= 0伸縮震動峰; 1083cm1吸收峰歸于為-C-O-C-的伸縮振動;糖環(huán)-OH吸收峰出現(xiàn)在3630cm1。 陽0川 實施例2、
[0032] 取Ilg無水葡