專利名稱：一種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，屬水溶性高分子合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，國家對不可再生的戰(zhàn)略資源-石油的需求越來越大，如何使石 油高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是一大難題，在石油開采的中后期高分子量聚合物是提高采收率實(shí)現(xiàn)石油高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)的重要物質(zhì)，但現(xiàn)有的聚合物驅(qū)油劑或者是分子量高但溶解性太差且不能滿足高礦化 度和高溫的要求，或者是在分子鏈上接入疏水締合單體，表觀黏度上去了 ，但濾過比嚴(yán)重超 標(biāo)，不溶物太多，且降解速度快，驅(qū)油效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的聚合物驅(qū)油劑濾過比不合格，溶解性差、黏度低，在高溫高鹽環(huán)境 下使用黏度降解快的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備 方法，由該方法制備的產(chǎn)品是可控的嵌段產(chǎn)品，相對分子量高、陰離子電荷密度適中、水溶 性好、溶解速度快。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下 —種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，包括以下步驟按重量比取丙烯酰 胺80 98份、丙烯酸1 10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1 5份、聚乙烯醇0. 5 5 份加入到配料釜中混合，加入去離子水至丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、 聚乙烯醇之和的總濃度達(dá)到20% 25%，降溫至(TC，用強(qiáng)堿調(diào)ra值至5 9 ;將配好的料 轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，將鏊合劑，鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑和還原劑加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)鈹嚢?0 30 分鐘，再加入氧化劑和還原劑，繼續(xù)通氮10 30分鐘后停氮封口 ，絕熱聚合反應(yīng)3 8小 時；放置0. 5 2小時后打開反應(yīng)釜底閥，用壓縮空氣壓出膠塊，經(jīng)一次造粒、水解、二次造 粒、干燥、粉碎、篩分得到成品。 鏊合劑是乙二胺四乙酸二鈉，鏈轉(zhuǎn)移劑是甲酸鈉，氧化劑有過硫酸鉀、偶氮異丁脒 鹽酸鹽、偶氮二異丁腈，還原劑有乙二胺、亞硫酸鈉、氯化亞銅或硫酸亞鐵，它們在反應(yīng)釜內(nèi) 與總配料量的質(zhì)量比分別為乙二胺四乙酸二鈉5 100卯m、甲酸鈉10 100卯m、過硫酸 鉀5 10卯m、偶氮異丁脒鹽酸鹽10 100卯m、偶氮二異丁腈300 500卯m、乙二胺50 200卯m、亞硫酸鈉0. 5 10卯m、氯化亞銅或硫酸亞鐵1 10卯m。 水解工藝為后水解，水解是在大分子熟化器或捏合機(jī)中進(jìn)行，水解時需加水解劑 和抗氧劑，水解劑為氫氧化鈉水溶液，抗氧劑為硫脲和次磷酸鈉。調(diào)ra值所用的強(qiáng)堿為氫氧化鈉，ra值的較佳值為7. 3 7. 6。 本發(fā)明采用氧化劑和還原劑的復(fù)合引發(fā)體系分段引發(fā)，降低了聚合引發(fā)溫度，體 系形成自由基比較均勻，這樣聚合反應(yīng)和溫升都比較均勻，聚合反應(yīng)溫度_時間曲線平緩 向上，反應(yīng)時間3 8小時，這種反應(yīng)過程有利于鏈增長，能夠獲得分子量比較大的產(chǎn)品，同時由于反應(yīng)均勻，分子鏈基本呈直鏈型，其溶解性好。分子量鏈上引入磺酸基團(tuán)，不僅增加 了水溶性，而且增加了耐鈣、鎂等離子的能力，大大的提高耐鹽性能；體系聚合濃度為20 25% ，這使得聚合反應(yīng)的終點(diǎn)溫度適中，產(chǎn)品不易交聯(lián)，而且膠塊軟硬合適，便于造粒；聚合 時引入少量的丙烯酸，和聚乙烯醇，由于聚乙烯醇的作用，產(chǎn)品為嵌段結(jié)構(gòu)，這樣的分子構(gòu) 造增強(qiáng)了分子鏈的剛性，同時不會增大濾過比，有助于增強(qiáng)耐鹽性能。 采用本發(fā)明提供的方法獲得的高分子抗鹽聚合物驅(qū)油劑，分子量在2000 3000 萬之間，濾過比小于1. 5，勝利鹽水20000mg/L礦化度、8(TC條件下黏度大于12. 5mPas。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合幾個實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1 : a、在配料釜中用泵打入丙烯酰胺2300公斤(折100% )，丙烯酸55公斤，聚乙烯 醇13公斤，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸90公斤，加水至總體積11m 開啟攪拌混合，同時 用冷凍鹽水降溫至0°C ，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至7. 5，完成配料； b、把配好的料轉(zhuǎn)移入反應(yīng)釜，加入鏊合劑-乙二胺四乙酸二鈉100克(9. 09卯m)、 鏈轉(zhuǎn)移劑_甲酸鈉158克(14. 36卯m)、氧化劑-偶氮二異丁腈4公斤(363. 64卯m)、還原 劑_乙二胺1200克(109卯m)，通氮?dú)?0分鐘(氮?dú)鈮毫?. 3 0. 5Mpa)，再加入氧化 劑_偶氮異丁脒鹽酸鹽400克(36. 36卯m)、過硫酸鉀60克(5. 45卯m) ， 5分鐘后加入還原 劑_亞硫酸鈉15克(1. 36卯m) ， 1分鐘內(nèi)再加入還原劑_氯化亞銅11克(l卯m)，繼續(xù)通氮 氣10分鐘停氮封口，進(jìn)行聚合反應(yīng)4. 5小時，聚合反應(yīng)的起始溫度為0 5t:，反應(yīng)結(jié)束后 溫度上升至72. 5°C ; c、放置0. 5小時后，用壓縮空氣(0. 3Mpa)壓出反應(yīng)生成的膠塊； d、膠塊經(jīng)-次造粒后送入大分子熟化器水解，水解時溫度為85°C ，加水解劑和抗
氧劑，水解劑為32%氫氧化鈉水溶液(折百后210公斤)，抗氧劑為硫脲24公斤、次磷酸鈉
2. 53公斤，水解90分鐘后經(jīng)過二次造粒，干燥，粉碎，篩分，得到20 80目，分子量2685
萬，水解度為24.6%，濾過比為1. 12，勝利鹽水20000mg/L礦化度、80。C、 DV II型黏度劑6
轉(zhuǎn)/分鐘，黏度為17. 5mPas的白色粉末狀產(chǎn)品。 實(shí)施例2: a、在配料釜中用泵打入丙烯酰胺2100公斤(折100% )，丙烯酸109. 5公斤，聚乙 烯醇17公斤，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50公斤，加水至總體積llm3，開啟攪拌混合，同 時用冷凍鹽水降溫至Ot:，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至5. 9，完成配料； b、把配好的料轉(zhuǎn)移入聚合釜，加入鏊合劑-乙二胺四乙酸二鈉120克(10. 9卯m)、 鏈轉(zhuǎn)移劑_甲酸鈉560克(51ppm)、氧化劑-偶氮二異丁腈4. 5公斤(409卯m)、還原劑-乙 二胺1357克(123. 36卯m)，通氮?dú)?0分鐘(氮?dú)鈮毫?. 3 0. 5Mpa)，再加入氧化劑_偶 氮異丁脒鹽酸鹽480克(43. 64卯m)、過硫酸鉀67克(6. 09卯m) ， 5分鐘后加入還原劑_亞硫 酸鈉11克(l卯m) ， 1分鐘內(nèi)再加入還原劑_氯化亞銅15克(1. 36卯m)，繼續(xù)通氮?dú)?0分鐘 停氮封口，進(jìn)行聚合反應(yīng)3小時47分鐘，聚合反應(yīng)的起始溫度為0 5t:，反應(yīng)溫度上升至 69. 6°C ; c、放置0. 5小時后，用0. 3Mpa的壓縮空氣壓出反應(yīng)生成的膠塊；
d、經(jīng)一次造粒后送入大分子熟化器水解，水解時溫度為85°C ，加水解劑和抗氧劑， 水解劑為32%氫氧化鈉水溶液(折百后200公斤)，抗氧劑為硫脲20公斤、次磷酸鈉1. 3 公斤，水解90分鐘后經(jīng)過二次造粒，干燥，粉碎，篩分，得到20 80目，分子量2413萬，水 解度為23. 8% ，濾過比為0. 88，勝利鹽水20000mg/L礦化度、8(TC 、DV II型黏度劑6轉(zhuǎn)/分 鐘，黏度等于13. 8mPas的白色粉末狀產(chǎn)品。
實(shí)施例3 : a、在配料釜中用泵打入丙烯酰胺2150公斤(折100% )，丙烯酸47. 7公斤，聚乙 烯醇25公斤，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸48公斤，加水至總體積llm3，開啟攪拌混合，同 時用冷凍鹽水降溫至Ot:，加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至7. 6，完成配料； b、把配好的料轉(zhuǎn)移入聚合釜，加入鏊合劑-乙二胺四乙酸二鈉200克(18. 18卯m)、 鏈轉(zhuǎn)移劑_甲酸鈉205克(18. 6ppm)、氧化劑-偶氮二異丁腈5公斤(454. 55卯m)、還原 劑_乙二胺980克(89. 09卯m)，通氮?dú)?0分鐘(氮?dú)鈮毫?. 3 0. 5Mpa)，再加入氧化 劑_偶氮異丁脒鹽酸鹽167克(15. 18卯m)、過硫酸鉀63克(5. 73卯m) ， 5分鐘后加入還原 劑_亞硫酸鈉30克(2. 73) ， 1分鐘內(nèi)再加入還原劑_氯化亞鐵12克(1. l卯m)，繼續(xù)通氮?dú)?10分鐘停氮封口，進(jìn)行聚合反應(yīng)5. 5小時，聚合反應(yīng)的起始溫度為0 5t:，反應(yīng)結(jié)束后溫 度上升至68. 7°C ; c、放置0. 5小時后，用0. 3Mpa的壓縮空氣壓出反應(yīng)生成的膠塊；
d、經(jīng)一次造粒后送入大分子熟化器水解、水解時溫度為85°C，加水解劑和抗氧劑， 水解劑為32%氫氧化鈉水溶液(折百230公斤)，抗氧劑為硫脲30公斤、次磷酸鈉1. 1公 斤，水解90分鐘后經(jīng)過二次造粒，干燥，粉碎，篩分，得到20 80目，分子量2885萬，水解 度為26. 4%，濾過比為1. 04，勝利鹽水20000mg/L礦化度、80。C、 DV II型黏度劑6轉(zhuǎn)/分 鐘，黏度等于26. 5mPas的白色粉末狀產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟按重量比取丙烯酰胺80～98份、丙烯酸1～10份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸1～5份、聚乙烯醇0.5～5份加入到配料釜中混合，加入去離子水至丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚乙烯醇之和的總濃度達(dá)到20％～25％，降溫至0℃，用強(qiáng)堿調(diào)PH值至5～9；將配好的料轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，將鏊合劑，鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑和還原劑加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)鈹嚢?0～30分鐘，再加入氧化劑和還原劑，繼續(xù)通氮10～30分鐘后停氮封口，絕熱聚合反應(yīng)3～8小時；放置0.5～2小時后打開反應(yīng)釜底閥，用壓縮空氣壓出膠塊，經(jīng)一次造粒、水解、二次造粒、干燥、粉碎、篩分得到成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在于鏊 合劑是乙二胺四乙酸二鈉，鏈轉(zhuǎn)移劑是甲酸鈉，氧化劑有過硫酸鉀、偶氮異丁脒鹽酸鹽、偶 氮二異丁腈，還原劑有乙二胺、亞硫酸鈉、氯化亞銅或硫酸亞鐵，它們在反應(yīng)釜內(nèi)與總配料 量的質(zhì)量比分別為乙二胺四乙酸二鈉5 100卯m、甲酸鈉10 100卯m、過硫酸鉀5 10卯m、偶氮異丁脒鹽酸鹽10 100卯m、偶氮二異丁腈300 500卯m、乙二胺50 200ppm、 亞硫酸鈉0. 5 10卯m、氯化亞銅或硫酸亞鐵1 10卯m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在于水解 工藝為后水解，水解是在大分子熟化器或捏合機(jī)中進(jìn)行，水解時需加水解劑和抗氧劑，水解 劑為氫氧化鈉水溶液，抗氧劑為硫脲和次磷酸鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在于調(diào)PH 值所用的強(qiáng)堿為氫氧化鈉，ra值的較佳值為7. 3 7. 6。
全文摘要
一種高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑的制備方法，包括以下步驟取丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、聚乙烯醇加入到配料釜中，加入去離子水至四者之和的總濃度達(dá)到20％～25％，降溫至0℃，用強(qiáng)堿調(diào)pH值至5～9；將配好的料轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，將鏊合劑，鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑和還原劑加入反應(yīng)釜中，通氮?dú)夂笤偌尤胙趸瘎┖瓦€原劑繼續(xù)通氮后停氮封口，聚合反應(yīng)3～8小時；打開反應(yīng)釜，用壓縮空氣壓出膠塊，經(jīng)一次造粒、水解、二次造粒、干燥、粉碎、篩分得到成品。由本發(fā)明獲得的高分子量抗鹽聚合物驅(qū)油劑，分子量在2000～3000萬之間，濾過比小于1.5，勝利鹽水20000mg/L礦化度、80℃條件下黏度大于12.5mPas。
文檔編號C08F220/58GK101747885SQ20081024375
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者徐重建, 王林 申請人:安徽省天潤功能高分子工程研究有限公司