專(zhuān)利名稱(chēng)：基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝。
背景技術(shù)：
酸化技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外油藏工程師解除油水井近井地帶堵塞，擴(kuò)大或延長(zhǎng)油氣流動(dòng)通道，提高地層滲透率，增產(chǎn)增注的重要技術(shù)措施和開(kāi)發(fā)手段，尤其是對(duì)一些碳酸鹽巖油藏和某些砂巖油藏的高效開(kāi)采和開(kāi)發(fā)更具有重要意義。稠化酸作為一種緩速酸，它的使用比例愈來(lái)愈大，這種發(fā)展趨勢(shì)今后還會(huì)加快。稠化酸主要應(yīng)用在酸化壓裂處理中。由于稠化劑增大了酸液粘度，降低了酸的擠注性，經(jīng)常無(wú)謂地延長(zhǎng)施工時(shí)間，故基 質(zhì)酸化中很少使用稠化劑。稠化劑作為配制稠化酸的關(guān)鍵。隨著對(duì)稠化劑認(rèn)識(shí)的加深及稠化酸技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，對(duì)酸液稠化劑提出了更高的要求。目前認(rèn)為比較理想的酸液稠化劑應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的要求(I)易溶于水和酸，溶解速度比較快；(2)耐酸能力較好，對(duì)酸的增粘性受酸濃度影響較小；(3)熱穩(wěn)定性比較好；(4)與其它的酸液添加劑，如鐵離子穩(wěn)定劑、酸液緩蝕劑等配伍性好；(5)配制20% HCl的稠化酸，表觀粘度〉50mPa · s ；(6)受機(jī)械剪切的影響較小；(7)配制的稠化酸殘酸粘度< IOmPa · S，殘?jiān)?lt; 7% ；(8)與清水相比，井筒內(nèi)的降阻率> 50% ；(9)配制稠化酸的單方成本< 1000元。國(guó)外酸液稠化劑的研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代，經(jīng)歷了從天然聚合物到合成物制備的研究，近年國(guó)外對(duì)酸液稠化劑的類(lèi)型品種發(fā)展趨于穩(wěn)定，而且更注重產(chǎn)品性能的改善。無(wú)論是改良老產(chǎn)品還是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，一般都把注意力集中在提高產(chǎn)品的高溫穩(wěn)定性、降失水性、在高濃度酸中的適用性以及耐高濃度離子、抗高剪切速率、不生成有害殘?jiān)确矫?。?guó)外近期發(fā)展的酸液稠化劑在大的類(lèi)別上沒(méi)有新的突破，這主要是原料選擇方面沒(méi)有突破性進(jìn)展所致。中高溫井所用的合成稠化劑原料仍以丙烯酰胺類(lèi)和乙烯類(lèi)聚合物為主，這類(lèi)稠化劑具有天然物無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，在品種數(shù)量和應(yīng)用范圍上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中尤以丙烯酰胺類(lèi)聚合物最具優(yōu)勢(shì)。低溫淺井或中深井所用天然物稠化劑的原料仍以胍膠、纖維素為主劑，一般在60°C以下溫度條件下使用，經(jīng)改性也僅達(dá)到70°C左右，由于高溫耐酸性能不理想，使其實(shí)際應(yīng)用受到限制。國(guó)外絕大多數(shù)酸液稠化劑產(chǎn)品為干粉，便于包裝運(yùn)輸，也因其易分散于酸液中而便于使用，但是乳液型稠化劑更易溶于酸液，從而可提高使用效果。而且，生產(chǎn)乳液型稠化劑也可節(jié)省生產(chǎn)粉劑所耗能量，所以，近些年出現(xiàn)了多種乳液型稠化劑。我國(guó)對(duì)酸液稠化劑的試驗(yàn)研究開(kāi)始于1984年引進(jìn)美國(guó)哈里伯頓公司稠化劑在四川施工之后。開(kāi)始的十余年中，從事此項(xiàng)工作的并研制出產(chǎn)品的只有兩家北京石油科研院油化所和四川石油局天研所。20世紀(jì)90年代后期，北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院研制出陽(yáng)離子型粉狀酸液稠化劑VY-101，室內(nèi)性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)顯示，VY-101酸液稠化劑具有良好的增粘性，熱穩(wěn)定性和抗剪切性，并有一定的防止粘土膨脹的作用。該劑在大港油田潛山油藏的開(kāi)發(fā)中進(jìn)行過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，由于是粉狀的高分子產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行溶解。在制備酸液稠化劑的工藝工程中，由于馬來(lái)酸酐在單體中的含量對(duì)聚合物的分子量有很大的影響，因此，確定一個(gè)合適的馬來(lái)酸酐用量，對(duì)制備酸液稠化劑顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，該制備工藝通過(guò)控制馬來(lái)酸酐的用量，從而能提高酸液稠化劑的特性 粘數(shù)，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的聚合物酸液稠化劑質(zhì)量好。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，包括以下步驟(a)將丙烯酰胺和AMPS進(jìn)行提純備用；(b)稱(chēng)取一定量的MA并將其水解，移入置于超級(jí)恒溫水浴中的三頸瓶?jī)?nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，MA占MA、AMPS和AM總含量的10% 20%，用10%的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至7 ；(d)通惰性氣體排氧并攪拌約15分鐘后，加入引發(fā)劑；(e)繼續(xù)通惰性氣體，將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時(shí)間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時(shí)間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。所述步驟(b)中，絡(luò)合劑為EDTA溶液。所述步驟⑷中，惰性氣體為氮?dú)?。所述步驟(d)中，引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨溶液。所述步驟(d)中，引發(fā)劑采用滴加方式加入。所述步驟(e)中，惰性氣體為氮?dú)狻Ｋ霾襟E(C)中，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，MA占MA、AMPS和AM總含量的15%。上述AMPS為2-甲基_2_丙烯酰胺基丙磺酸；AM為丙烯酰胺；EDTA為乙二胺四乙酸；MA為馬來(lái)酸酐，下同。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是本工藝通過(guò)控制馬來(lái)酸酐的用量，從而能提高酸液稠化劑的特性粘數(shù)，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的聚合物酸液稠化劑質(zhì)量好。


圖1是馬來(lái)酸酐加量對(duì)特性粘數(shù)的影響示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例本發(fā)明涉及基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，包括以下步驟(a)將丙烯酰胺和AMPS進(jìn)行提純備用；(b)稱(chēng)取一定量的MA并將其水解，移入置于超級(jí)恒溫水浴中的三頸瓶?jī)?nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，MA占MA、AMPS和AM總含量的10% 20%，用10%的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至7 ；(d)通惰性氣體排氧并攪拌約15分鐘后，加入引發(fā)劑；(e)繼續(xù)通惰性氣體，將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時(shí)間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時(shí)間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。所述步驟(b)中，絡(luò)合劑為EDTA溶液。所述步驟⑷中，惰性氣體為氮?dú)?。所述步驟(d)中，引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨溶液。所述步驟(d)中，引發(fā)劑采用滴加方式加入。所述步驟(e)中，惰性氣體為氮?dú)?。為了得到最佳的馬來(lái)酸酐用量，本發(fā)明做了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程固定AM與AMPS的摩爾比為7 3，測(cè)定不同馬來(lái)酸酐濃度下的聚合物特性粘數(shù)來(lái)確定馬來(lái)酸酐的含量，實(shí)驗(yàn)條件為反應(yīng)體系的pH值為7，反應(yīng)體系單體總濃度30% (wt)，過(guò)硫酸銨用量O. 3% (wt)，反應(yīng)溫度55°C，EDTA用量200mg/L，反應(yīng)時(shí)間6h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表以及圖1所示
權(quán)利要求
1.基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(a)將丙烯酰胺和AMPS進(jìn)行提純備用；(b)稱(chēng)取一定量的MA并將其水解，移入置于超級(jí)恒溫水浴中的三頸瓶?jī)?nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，MA占MA、AMPS和AM總含量的10% 20%， 用10%的氫氧化鈉溶液將反應(yīng)體系pH值調(diào)至7 ；(d)通惰性氣體排氧并攪拌約15分鐘后，加入引發(fā)劑；(e)繼續(xù)通惰性氣體，將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時(shí)間后再加入剩下的AMPS 和AM溶液，再反應(yīng)一段時(shí)間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(b)中，絡(luò)合劑為EDTA溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)中，惰性氣體為氮?dú)狻?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)中，引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)中，引發(fā)劑采用滴加方式加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(e)中，惰性氣體為氮?dú)狻?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，其特征在于，所述步驟(c)中，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，MA占MA、AMPS和AM總含量的15%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于控制馬來(lái)酸酐加量的酸液稠化劑制備工藝，包括步驟(a)丙烯酰胺提純；(b)AMPS提純；(c)稱(chēng)取MA并水解，移入三頸瓶?jī)?nèi)，加入絡(luò)合劑；(d)加入AMPS和AM溶液，且MA占MA、AMPS和AM總含量的10％～20％，用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)至7；(e)通惰性氣體排氧后，加入引發(fā)劑；(f)繼續(xù)通惰性氣體，將溫度調(diào)至反應(yīng)溫度，聚合反應(yīng)一定時(shí)間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時(shí)間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明能成功制備出聚合物酸液稠化劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，大大降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)出的聚合物酸液稠化劑質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C08F220/56GK102993363SQ201110290279
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者王磊 申請(qǐng)人:王磊