專利名稱：顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝。
背景技術(shù)：
酸化技術(shù)已成為國內(nèi)外油藏工程師解除油水井近井地帶堵塞，擴(kuò)大或延長油氣流動通道，提高地層滲透率，增產(chǎn)增注的重要技術(shù)措施和開發(fā)手段，尤其是對一些碳酸鹽巖油藏和某些砂巖油藏的高效開采和開發(fā)更具有重要意義。稠化酸作為一種緩速酸，它的使用比例愈來愈大，這種發(fā)展趨勢今后還會加快。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)常無謂地延長施工時間，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。隨著對稠化劑認(rèn)識的加深及稠化酸技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，對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，對酸的增粘性受酸濃度影響較??；(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。國外酸液稠化劑的研究開始于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，近年國外對酸液稠化劑的類型品種發(fā)展趨于穩(wěn)定，而且更注重產(chǎn)品性能的改善。無論是改良老產(chǎn)品還是開發(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?。國外近期發(fā)展的酸液稠化劑在大的類別上沒有新的突破，這主要是原料選擇方面沒有突破性進(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和乙烯類聚合物為主，這類稠化劑具有天然物無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，在品種數(shù)量和應(yīng)用范圍上占有絕對優(yōu)勢，其中尤以丙烯酰胺類聚合物最具優(yōu)勢。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。我國對酸液稠化劑的試驗(yàn)研究開始于1984年引進(jìn)美國哈里伯頓公司稠化劑在四川施工之后。開始的十余年中，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，北京石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院研制出陽離子型粉狀酸液稠化劑VY-101，室內(nèi)性能評價(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發(fā)中進(jìn)行過現(xiàn)場應(yīng)用，由于是粉狀的高分子產(chǎn)品，現(xiàn)場配制時需要花費(fèi)較長時間進(jìn)行溶解。隨著對稠化劑認(rèn)識的加深及稠化酸技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用的擴(kuò)大，對酸液稠化劑的要求不斷提高，主要表現(xiàn)在稠化劑對酸液的增粘能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，現(xiàn)場應(yīng)用簡單。但目前應(yīng)用于各油田的稠化劑大多在現(xiàn)場配制方面需要花費(fèi)較多的時間，提高了施工成本，配制出的酸液體系粘度較低，耐剪切性差，不能很好的滿足措施的需要，限制了稠化劑作用的發(fā)揮。

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，提供顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，該制備工藝通過控制AMPS和AM的摩爾比，從而能成功制備出聚合物酸液稠化劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡單，操作簡單，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)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，包括以下步驟(a)將丙烯酰胺和AMPS進(jìn)行提純備用；(b)按配比稱取一定量的MA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的三頸瓶內(nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按摩爾數(shù)計(jì)，AMPS AM為8 2 6 4，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)一定時間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時間即得到目標(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)?。所述步驟(C)中，AMPS AM = 7 3。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為馬來酸酐，下同。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是本工藝通過控制AMPS和AM的摩爾比，從而能成功制備出聚合物酸液稠化劑，且生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)工藝簡單，操作簡單，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。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例本發(fā)明涉及顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，包括以下步驟(a)將丙烯酰胺和AMPS進(jìn)行提純備用；(b)按配比稱取一定量的MA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的三頸瓶內(nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按摩爾數(shù)計(jì)，AMPS AM為8 2 6 4，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)一定時間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時間即得到目標(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)狻Ｋ霾襟E(d)中，引發(fā)劑為過硫酸銨溶液。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AMPS和AM的摩爾比，本發(fā)明做了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中采用固定MA的用量，改變AM與AMPS配比的方法進(jìn)行共聚反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。在探索實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，固定實(shí)驗(yàn)條件為反應(yīng)體系的pH值為7，MA為15% (wt)，反應(yīng)體系單體總濃度30% (wt)，過硫酸銨用量0. 3% (wt)，反應(yīng)溫度55°C，EDTA用量200mg/L,反應(yīng)時間6h。測定不同AM與AMPS配比下共聚物的特性粘數(shù)來確定AM與AMPS的配比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
1.顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，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)按配比稱取一定量的MA并將其水解，移入置于超級恒溫水浴中的三頸瓶內(nèi)，加入一定量的絡(luò)合劑；(c)加入AMPS和AM，且按摩爾數(shù)計(jì)，AMPS AM為8 2 6 4，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)一定時間后再加入剩下的AMPS 和AM溶液，再反應(yīng)一段時間即得到目標(biāo)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，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所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，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所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，其特征在于， 所述步驟(d)中，引發(fā)劑為過硫酸銨溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，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所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，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)所述的顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝， 其特征在于，所述步驟(c)中，AMPS : AM = 7 : 3。
全文摘要
本發(fā)明公開了顯著提高特性粘數(shù)的酸液稠化劑的制備工藝，包括步驟(a)丙烯酰胺提純；(b)AMPS提純；(c)稱取MA并水解，移入三頸瓶內(nèi)，加入絡(luò)合劑；(d)加入AMPS和AM溶液，且AMPS∶AM＝8∶2～6∶4，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)一定時間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應(yīng)一段時間即得到目標(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)工藝簡單，操作簡單，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C08F220/56GK102993367SQ20111029037
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者劉高昌 申請人:劉高昌