專利名稱：一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，屬于油田環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
疏水締合聚合物是近年來(lái)出現(xiàn)的一類新型聚合物，即在水溶性大分子主鏈上接枝 少量疏水基團(tuán)。在水溶液中，此類聚合物的疏水基團(tuán)由于疏水作用而發(fā)生聚集，使大分子鏈 產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。當(dāng)聚合物濃度高于某一臨界濃度(臨界締合濃度)后，大分子 鏈通過(guò)疏水締合作用聚集，形成以分子間締合為主的超分子結(jié)構(gòu)——?jiǎng)討B(tài)物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)， 流體力學(xué)體積增大，溶液粘度大幅度升高。在高剪切作用下，疏水締合形成的動(dòng)態(tài)物理交聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)被破壞，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子鏈間的物理交聯(lián)重新形成，粘度 又將恢復(fù)，不發(fā)生一般相對(duì)高分子質(zhì)量的HPAM聚合物在高剪切速率下的不可逆機(jī)械降解。 通過(guò)增強(qiáng)聚合物分子間的疏水締合作用，其溶液粘度表現(xiàn)出較獨(dú)特的抗溫、抗鹽、抗剪切等 特點(diǎn)。因此，作為聚合物驅(qū)油劑，該產(chǎn)品被廣泛研究和應(yīng)用。然而，隨著注聚工作的不斷開(kāi) 展，聚合物的產(chǎn)出情況越發(fā)嚴(yán)峻。聚合物的產(chǎn)出將使產(chǎn)出液粘度加大，并且由于疏水締合聚 合物具有的界面活性，導(dǎo)致采出液處理困難。降低疏水締合聚合物溶液的粘度，將有利于采 出液的處理，提高油水分離的速度和效率。目前，降低聚合物溶液的粘度，可以利用降解的 方法，包括化學(xué)降解、熱降解、機(jī)械降解和生物降解等。但該類方法由于針對(duì)性差，引入額外 雜質(zhì)成分或處理時(shí)間長(zhǎng)等原因，影響其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法。本發(fā)明提供的一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水締合聚合 物水溶液中加入環(huán)糊精的步驟。上述制備方法中，所述環(huán)糊精可為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精或Y-環(huán)糊精。上述制備方法中，所述方法具體可為將所述環(huán)糊精加至所述疏水締合聚合物水溶 液中進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度的目的。上述制備方法中，所述環(huán)糊精和所述疏水締合聚合物水溶液的混合液中所述環(huán)糊 精的質(zhì)量體積濃度可為 0. lg/L-1. Og/L，如 0. 4g/L、0. 5g/L、0. 6g/L、0. 8g/L 或 1. Og/L。上述制備方法中，所述反應(yīng)的溫度可為10°C -80°C，如25°C。上述制備方法中，所述反應(yīng)的時(shí)間可為5min-90min，如10min、30min、60min或 90mino上述制備方法中，所述反應(yīng)可在攪拌下進(jìn)行。
上述制備方法中，所述疏水締合聚合物水溶液中疏水締合聚合物可為AP-P4。本發(fā) 明利用環(huán)糊精疏水空腔對(duì)疏水締合聚合物的疏水基團(tuán)的識(shí)別作用，打破聚合物間的疏水締 合，從而起到降粘的作用。 本發(fā)明提供的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)反應(yīng)條件溫和、簡(jiǎn)單，室溫?cái)嚢杓纯桑?2)適應(yīng)性廣，不受有無(wú)氧氣、礦化度高低、雜質(zhì)組分等因素影響；C3)反應(yīng)針對(duì)性強(qiáng)，利用環(huán)糊精 疏水空腔對(duì)疏水基團(tuán)的識(shí)別作用，打破聚合物間的疏水締合，起到降粘的作用；(4)降粘效 果明顯，優(yōu)化配方可降粘98%以上，且反應(yīng)不引入副產(chǎn)物；(5)反應(yīng)迅速，5-lOmin即體現(xiàn)降 粘效果，90min達(dá)到最大效果；(6)環(huán)糊精包結(jié)聚合物疏水基團(tuán)可以降低其界面活性，利于 采出液破乳。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。本發(fā)明下述實(shí)施例1-5中的粘度采用brookfield DVII pro+粘度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。具 體操作步驟為在恒溫水浴下，將粘度計(jì)校正歸零，選擇合適轉(zhuǎn)子，剪切速度為7. 34s—1，測(cè) 定時(shí)間為3!1^11，每k記錄一次數(shù)據(jù)，取粘度平均值。所有粘度均是在25°C下測(cè)定的。本發(fā)明下述實(shí)施例1-5中的疏水締合聚合物AP-P4水溶液采用總礦化度為 8074mg/L的礦化水(該礦化水的組成為氯化鈉6408. 4mg/L ；氯化鉀30. 37mg/L ；氯化鈣 419mg/L ；氯化鎂 324. 6mg/L ；硫酸鈉 36. 98mg/L ；碳酸鈉 84. 8mg/L ；碳酸氫鈉 769. 8mg/L)進(jìn) 行配制，其質(zhì)量體積濃度為1800mg/L，其粘度為650mPa · s。本發(fā)明下述實(shí)施例1-5中的β-環(huán)糊精購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。本發(fā)明下述實(shí)施例1-5中的ΑΡ-Ρ4購(gòu)自四川光亞聚合物化工有限公司，重均分子 量為800萬(wàn)g/mol。實(shí)施例1、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4水溶液，加入0. Ig β -環(huán)糊精，則體系中β -環(huán)糊精的質(zhì)量體積 濃度為1000mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。分別在反應(yīng)進(jìn)行IOmiru 30min、60min、90min和Id時(shí)測(cè)定體系的粘度，測(cè)得的粘度值分別為24. 4mPa. s、15. 3mPa. s、 12. 6mPa. s、ll. 6mPa. s和11. 5mPa. s ；由上述粘度值可知，反應(yīng)進(jìn)行IOmin時(shí)，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對(duì)比反應(yīng)進(jìn)行90min和Id時(shí)的粘度值可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到90min時(shí) 體系幾乎達(dá)到最大降粘效果，體系降粘率達(dá)98. 2%。實(shí)施例2、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90gAP_P4水溶液，加入0.08g β-環(huán)糊精，則體系中β-環(huán)糊精的質(zhì)量體積 濃度為800mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。分別在反應(yīng)進(jìn)行IOmiru 30min、60min、90min和Id時(shí)測(cè)定體系的粘度，測(cè)得的粘度值分別為31. 8mPa. s、22. 6mPa. s、 17. 4mPa. s、14. ImPa. s和13. 2mPa. s ；由上述粘度值可知，反應(yīng)進(jìn)行IOmin時(shí)，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對(duì)比反應(yīng)進(jìn)行90min和Id時(shí)的粘度值可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到90min時(shí) 體系幾乎達(dá)到最大降粘效果，體系降粘率達(dá)97. 8%。實(shí)施例3、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4水溶液，加入0.06g β -環(huán)糊精，則體系中β -環(huán)糊精的質(zhì)量體積 濃度為600mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。分別在反應(yīng)進(jìn)行IOmiru 30min、60min、90min和Id時(shí)測(cè)定體系的粘度，測(cè)得的粘度值分別為47. 3mPa. s、29. 3mPa. s、 24. ImPa. s、19. 4mPa. s和19. 4mPa. s ；由上述粘度值可知，反應(yīng)進(jìn)行IOmin時(shí)，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對(duì)比反應(yīng)進(jìn)行90min和Id時(shí)的粘度值可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到90min時(shí)體系幾乎達(dá)到最大降粘效果，體系降粘率達(dá)97. 0%。實(shí)施例4、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90gAP_P4水溶液，加入0.05g β-環(huán)糊精，則體系中β-環(huán)糊精的質(zhì)量體積 濃度為500mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。分別在反應(yīng)進(jìn)行IOmiru 30min、60min、90min和Id時(shí)測(cè)定體系的粘度，測(cè)得的粘度值分別為46. 5mPa. s、33. 4mPa. s、 27. OmPa. s、22. 3mPa. s和22. 3mPa. s ；由上述粘度值可知，反應(yīng)進(jìn)行IOmin時(shí)，體系的粘度就 具有很大程度的下降；對(duì)比反應(yīng)進(jìn)行90min和Id時(shí)的粘度值可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到90min時(shí) 體系幾乎達(dá)到最大降粘效果，體系降粘率達(dá)96.6%。實(shí)施例5、疏水締合聚合物水溶液的降粘取90g AP-P4，加入0.04g β -環(huán)糊精，則體系中β -環(huán)糊精的質(zhì)量體積濃度 為400mg/L(體系總體積為0. 1L)，25°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。分別在反應(yīng)進(jìn)行10min、30min、 60min、90min、ld和2d時(shí)測(cè)定體系的粘度，測(cè)得的粘度值分別為IlOmPa. s、46. 8mPa. s、 34. 5mPa. s、29. 6mPa. s、65. OmPa. s 和 45. ImPa. s ；由上述粘度值可知，反應(yīng)進(jìn)行 IOmin 時(shí)，體 系的粘度就具有很大程度的下降；對(duì)比反應(yīng)進(jìn)行90min、Id和2d時(shí)的粘度值可知，當(dāng)反應(yīng)進(jìn) 行到90min時(shí)體系達(dá)到最大降粘效果，體系降粘率達(dá)95. 4% ；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行2d時(shí)，體系降粘 率達(dá)93. 1%，體系表現(xiàn)出一定程度粘度恢復(fù)的性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水締合聚合物水溶液中加入 環(huán)糊精的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述環(huán)糊精為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精或 Y-環(huán)糊精。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述方法是將所述環(huán)糊精加至所述 疏水締合聚合物水溶液中進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述環(huán)糊精和所述疏水締合聚 合物水溶液的混合液中所述環(huán)糊精的質(zhì)量體積濃度為0. lg/L-1. Og/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)的溫度為10°C-80°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)的時(shí)間為5min-90min。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7中任一所述的方法，其特征在于所述疏水締合聚合物水溶液中 疏水締合聚合物為AP-P4。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種疏水締合聚合物水溶液的降粘方法。該方法是用環(huán)糊精降低所述疏水締合聚合物水溶液的粘度。所述環(huán)糊精可為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精或γ-環(huán)糊精。本發(fā)明提供了一種利用超分子化學(xué)方法，降低疏水締合聚合物水溶液粘度的方法。該方法簡(jiǎn)便、快速、針對(duì)性強(qiáng)、受環(huán)境影響小、無(wú)副產(chǎn)物，是一種有效的聚合物溶液降粘方法。
文檔編號(hào)C08L5/16GK102040740SQ20101050610
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者張健, 靖波 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油研究中心