公布日：2024.06.14
申請日：2024.03.29
分類號：C08F220/56(2006.01)I;C09K8/588(2006.01)I;C09K8/88(2006.01)I;C08F220/06(2006.01)I;C08F220/58(2006.01)I;C08F220/54(2006.01)I
摘要
本發明屬于三次采油助劑領域，涉及一種用于采油污水配注的聚合物驅油劑及其制備方法。采用基礎單體-增粘單體-抗鹽單體-功能單體組成的四元共聚體系，以氧化-還原引發體系進行引發聚合，反應完全后經系列后處理，得到一種用于與含聚采油污水配注的高性能驅油劑，該驅油劑在使用前需與采油污水配制為一定濃度的水溶液。本發明中的驅油劑可直接使用采油污水作為配注水水源，有效避免一般驅油劑在與采油污水復配使用過程中產生的抗剪切性降低、耐溫耐鹽性差等問題，同時解決了清水消耗量大和大量采油污水處理困難的問題，是一種有助于解決采油污水污染問題的環保型聚合物驅油劑。
權利要求書
1.一種用于采油污水配注的聚合物驅油劑，其特征在于：所述聚合物驅油劑由基礎單體、增粘單體、抗鹽單體和功能單體四種組分進行自由基無規共聚構成。
2.根據權利要求1所述的聚合物驅油劑，基礎單體為丙烯酰胺。
3.根據權利要求1所述的聚合物驅油劑，增粘單體為丙烯酸、丙烯酸鈉中的一種或兩種的混合物。
4.根據權利要求1所述的聚合物驅油劑，抗鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。
5.根據權利要求1所述的聚合物驅油劑，功能單體具有如下結構：
其中，R1、R2的結構為CnH2n+1（n≥9，且n∈Z）。
6.根據權利要求1所述的聚合物驅油劑的最終結構式如下：
式中m、n、p、q均≥1且均∈Z。
7.一種權利要求1至6所述的用于采油污水配注的聚合物驅油劑的制備方法，其特征在于，制備過程包含以下步驟：1）將權利要求1中基礎單體、增粘單體、抗鹽單體按一定比例溶于去離子水中配制為組分A，將功能單體、表面活性劑與去離子水配制為組分B，將氧化劑與去離子水配制為組分C，還原劑與去離子水配制為組分D；2）將組分A和組分B在反應釜中按一定比例混合均勻后，加入1‰的EDTA-2Na和CO(NH2)2，加入ph調節劑使pH保持在7-9之間，密閉反應器，通氮除氧10min以上，并控制體系溫度在10℃±5℃；3）停止通氮后，將組分C加入上述反應體系中，并緩慢滴加組分D，引發聚合；4）組分D滴加完畢后，繼續反應1-6小時，反應結束后經烘干、粉碎制得該用于采油污水配注的聚合物驅油劑。
8.根據權利要求7所述的制備方法，基礎單體、增粘單體、抗鹽單體、功能單體在反應體系中的質量比為1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.05，且四種單體總質量與去離子水的總質量之比為0.1-0.8:1。
9.根據權利要求7所述的制備方法，氧化劑為過硫酸鹽，還原劑為NaHSO3，按摩爾計氧化劑：還原劑＞1:2，且氧化劑與還原劑的總質量：基礎單體質量=0.1-5：1000。
10.根據權利要求7所述的制備方法，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯、山梨糖醇單月桂酸酯，山梨糖醇單棕櫚酸酯，山梨糖醇單硬脂酸酯，脫水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇單硬脂酸酯中的一種或幾種的混合物。
11.根據權利要求7所述的制備方法，ph調節劑為NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4Na2HPO4、Na2C2O4、CH3CO2Na中的一種或幾種的混合物。
12.根據權利要求7所述的制備方法，所制得的聚合物驅油劑在使用前需與采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于采油污水配注的具有新型結構的用于采油污水配注的聚合物驅油劑及其制備方法，以便解決目前采油污水與聚合物驅油劑配制后，驅油劑粘度大幅降低，無法滿足三次驅油的性能要求的問題。同時，本發明還有助于解決油田開采過程中產生的采油污水的處理和利用問題，減少采油污水排放，節約淡水資源消耗，兼具環保性與經濟性。
本發明的目的可以通過下述技術措施來實現:本發明所述的用于采油污水配注的聚合物驅油劑由基礎單體、增粘單體、抗鹽單體和功能單體四種組分進行自由基無規共聚構成。
將基礎單體、增粘單體、抗鹽單體按一定比例溶于去離子水中配制為組分A，將功能單體、表面活性劑與去離子水配制為組分B，將氧化劑與去離子水配制為組分C，還原劑與去離子水配制為組分D；將組分A和組分B在反應釜中按一定比例混合均勻后，加入1‰的EDTA-2Na和CO(NH2)2，加入pH調節劑使pH保持在7-9之間，密閉反應器，通氮除氧10min以上，并控制體系溫度在10℃±5℃；停止通氮后，將組分C加入上述反應體系中，并緩慢滴加組分D，引發聚合；組分D滴加完畢后，繼續反應1-8小時。反應結束后經烘干、粉碎制得本發明中的用于采油污水配注的聚合物驅油劑。
所述基礎單體為丙烯酰胺。
所述增粘單體為丙烯酸、丙烯酸鈉中的一種或兩種的混合物。
所述抗鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。
所述功能單體具有如下結構：
其中，R1、R2的結構為CnH2n+1（n≥9，且n∈Z）。
所述的用于采油污水配注的聚合物驅油劑的最終結構式如下：
式中m、n、p、q均≥1且均∈Z。
所述基礎單體、增粘單體、抗鹽單體、功能單體在反應體系中的質量比為1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.2，且四種單體總質量與去離子水的總質量之比為0.1-0.8:1。
所述氧化劑為過硫酸鹽，還原劑為NaHSO3，按摩爾計氧化劑：還原劑＞1:2，且氧化劑與還原劑的總質量：基礎單體質量=0.1-10：1000。
所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐單油酸酯、山梨糖醇單月桂酸酯，山梨糖醇單棕櫚酸酯，山梨糖醇單硬脂酸酯，脫水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇單月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇單硬脂酸酯中的一種或幾種的混合物。
所述pH調節劑為NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4Na2HPO4、Na2C2O4、CH3CO2Na中的一種或幾種的混合物。
所述用于采油污水配注的聚合物驅油劑在使用時需與采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。
本發明的優點在于：（1）可直接與處理后的采油污水進行復配并回注地層，避免了一般驅油劑與采油污水配制后出現的粘度驟降問題，節約大量淡水資源。
（2）功能單體中的雙疏水支鏈之間通過更強的分子間作用力形成了分子間締合，提高了聚合物溶液中聚合物分子間締合網絡結構的強度，增強了聚合物驅油劑的抗剪切性能。
（發明人：王中奇;時海濤;賈貝;李二曉;劉森;宋會娟）
