專利名稱：Amps/mag聚合物制備及其在油氣田開發(fā)中的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種油氣田開發(fā)的方法，具體是AMPS/MAG聚合物制備及其在油氣田開發(fā)中的應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的市場上同類油田化學品與此項發(fā)明相比相比有以下幾個顯著不足之處。目前一般使用的降失水劑，如木質(zhì)素磺酸鹽類由于材料來源分散，其成分、結(jié)構(gòu)的非均一性將導致性能差異很大，纖維素類容易使水泥增稠，而有機酸類，易破壞有些的性能。而且傳統(tǒng)的有機溶劑有毒溶劑的揮發(fā)對環(huán)境造成嚴重的污染，同類產(chǎn)品聚合物貯存穩(wěn)定性不高。一般同類聚合物很難同時達到新制聚合物抗剪切性能強，泵送時機械降解弱；抗鹽性好,對多價金屬離子敏感性地,熱穩(wěn)定性好的要求。CN1223575C公布了用植物油下腳料生產(chǎn)混合脂肪酸甲酯的工藝方法，工藝包括稀釋，裂解，汽提水解，酯化，清洗，蒸餾。CN1218019C報道了用植物油下腳料生產(chǎn)燃油的工藝方法，該方法需要經(jīng)脫水，裂化，二次裂化工藝。其工藝都比較復(fù)雜，雖然對廢料進行了利用，但成本高，而且在利用植物油下腳料時都不可避免的產(chǎn)生新的廢料，造成二次污染。本發(fā)明以反相微乳液體系中進行活性可控聚合反應(yīng)，替代了減少了有機物的使用和回收，特別是大大降低了 ；同時原料的一部分來自天然產(chǎn)物，并很容易生物降解，對環(huán)境的污染程度大幅度降低。本發(fā)明采用超濃反相 乳液聚合方發(fā)，用作鉆井液降濾失劑時，聚合產(chǎn)品無需破乳干燥處理即可直接應(yīng)用于鉆井液體系中，這樣提高生產(chǎn)效率，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種AMPS/MAG聚合物，采用超濃反相乳液聚合法，采用超濃反相乳液聚合方法對多元單體進行共聚，合成貯存穩(wěn)定性好、性能優(yōu)良的超濃反相乳液型降濾失劑，通過分子設(shè)計，在聚合物分子鏈上引入具有特殊功能的結(jié)構(gòu)單元來提高分子鏈的剛性或者形成疏水結(jié)構(gòu)等手段提高聚合物的耐溫抗鹽性能。一類聚合物用作泥漿降水劑時，解決了高溫高壓條件可能使水泥漿稠化時間縮短、水泥石強度降低、外加劑失效、失水量增加、抗剪切性能差，泵送時機械降解嚴重，抗鹽性差，對多價金屬離子敏感:熱穩(wěn)定性差等一系列實際問題，有著顯著成效。本發(fā)明中一些聚合物作為驅(qū)油劑時具有較大的分子體積，可降低Ca2+、Mg2+對高分子主鏈影響，使得聚合物在較高的礦化度下仍能保持較大的水動力學體積。一些共聚物作為緩凝劑用于油井水泥，取得了很好的緩凝效果。另外，由于MAG屬于天然改性產(chǎn)品，其共聚物可生物降解，屬于環(huán)境友好產(chǎn)品，對地層造成傷害程度大幅度降低。本發(fā)明涉及的共聚物，種類較多。當生產(chǎn)的設(shè)備幾乎相同，成產(chǎn)工藝比較簡單，并且原料來源廣泛，生產(chǎn)成本相對比較低，利潤空間較大。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，給出詳細的實施方式和關(guān)鍵的技術(shù)步驟，以及應(yīng)用。技術(shù)關(guān)鍵
(1)保證在甲基丙烯酰氯瓜爾膠制備中其特定的取代度DS。(0.35-0.38)
(2)保證在聚合反應(yīng)中，各種單體的物料的特定配比。(誤差不大于5%)
(3)嚴格控制工藝條件，保證各種單體有效聚合。(有效率不低于96%)
(4)在聚合反應(yīng)中加熱，攪拌要控制在特定范圍中，防止暴聚。(誤差不大于7%)
(5)反應(yīng)體系中嚴格控制氧氣含量。(不高于50ppm/m3)
主要技術(shù)指標
(I)聚合物分子量控制指標:不同用途的共聚物的分子量都要控制特定范圍中。(2)聚合物流變性能控制指標:在特定的時間、濃度、PH值、剪切速率下要有達到特定的粘度數(shù)值。(3)降解控制指標:在自然條件下各類聚合物的降解速率應(yīng)控制在30天降解65%以上。(4)抗鹽性能指標:lg/L共聚物對18%鹽水水泥漿失水量小于150mL。(5)抗溫性能指標 :lg/L共聚物在10(Tl50°C以內(nèi)能將水泥漿失水量控制在50mL以內(nèi)，在180-250°C以內(nèi)能將水泥漿失水量控制在IOOmL以內(nèi)
(6)對高溫水泥漿稠化時間的控制指標:lg/L共聚物對高溫水泥漿，在12(Tl50°C下稠化時間為120-150min。(7)溶解速率和溶解度控制指標:在50°C不同種類的共聚物在水中溶解度和溶解速度應(yīng)控制在特定的范圍內(nèi)。下面是此項發(fā)明在油田的應(yīng)用方法。該發(fā)明主要用于油田開發(fā)。本發(fā)明中一類聚合物作為降粘劑時具有優(yōu)質(zhì)的性能，應(yīng)用于在石油鉆井過程中，尤其應(yīng)用在一些特殊井、超深井和復(fù)雜井。它們對鉆井液工藝技術(shù)要求比較高。該聚合物可以作為強效驅(qū)油劑，在三次采油中有著重要的作用。也可以作為一種能抗220°C以上的鉆井液降黏劑，并且該共聚物在鉆井液中的有著優(yōu)異流變性能與降黏性能。還可作為油井水泥中緩凝劑。可以作為油井水泥外加劑，在油氣井固井作業(yè)過程中，常使用油井水泥外加劑控制、改善水泥漿的流變性能，提高水泥石的抗壓性能，保證鉆井、采油等井下作業(yè)順利進行。還可以作為，調(diào)剖堵水劑，尤其在老油田特高含水開發(fā)階段使用時，有著顯著效果。該共聚物有著優(yōu)異的阻垢效果佳、熱穩(wěn)定性好等，水處理領(lǐng)域中可將其作為一種有效的阻垢劑。還可以作為高吸水樹脂。該聚合物在高濃度質(zhì)子酸中具有潤滑作用，可以作為酸化壓裂液添加劑?？梢允褂糜?br> 田和天然氣生產(chǎn)井的酸化壓裂增產(chǎn)過程，還可以用于完井液、修井液以及隔離液的添加劑。此外，還可以用于化纖、塑料、印染、涂料、表面活性劑、抗靜電劑、陶瓷、照相、洗滌助劑、離子交換樹脂、氣體分離膜、電子工業(yè)等領(lǐng)域。綜上，本發(fā)明在生產(chǎn)過程中的各項指標和關(guān)鍵的技術(shù)步驟，以及可應(yīng)用領(lǐng)域。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范 圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種AMPS/MAG聚合物,其特征是,米用超濃反相乳液聚合法,特別是制備的共聚物用作鉆井液降濾失劑時，聚合產(chǎn)品無需破乳干燥處理即可直接應(yīng)用于鉆井液體系中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，采用超濃反相乳液聚合方法對多元單體進行共聚，合成貯存穩(wěn)定性好、性能優(yōu)良的超濃反相乳液型降濾失劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，在聚合物分子鏈上引入具有特殊功能的結(jié)構(gòu)單元來提高分子鏈的剛性或者形成疏水結(jié)構(gòu)等手段提高聚合物的耐溫抗鹽性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，一些聚合物作為驅(qū)油劑時具有較大的分子體積，可降低Ca2+、Mg2+對高分子主鏈影響，使得聚合物在較高的礦化度下仍能保持較大的水動力學體積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，一些共聚物作為緩凝劑用于油井水泥，取得了很好的緩凝 效果。
全文摘要
本發(fā)明是一種AMPS/MAG聚合物制備及其在油氣田開發(fā)中的應(yīng)用方法，實現(xiàn)MAG、AMPS等單體在反相微乳液體系中進行活性可控聚合，制備了一系列分子量和結(jié)構(gòu)可控的多元共聚物，并對材料的結(jié)構(gòu)與性能進行了系統(tǒng)的研究。成功實現(xiàn)了多元共聚物的分子結(jié)構(gòu)和分子量的可控調(diào)節(jié)，首次在油水介質(zhì)中制備甲基丙烯酰氯瓜爾膠，并首次采用了新的工藝條件完成了對甲基丙烯酰氯瓜爾膠的取代度進行可控調(diào)節(jié)。利用所制備的不同取代度的甲基丙烯酰氯瓜爾膠(MAG)與其他可聚單體進行聚合，并系統(tǒng)的研究了不同取代度對聚合物性能的影響關(guān)系。開發(fā)了高品質(zhì)的油田化學品，將多種聚合物的制備的工藝條件和設(shè)備進行了優(yōu)化，完成多種聚合和的制備可以在相同的設(shè)備中進行，為工業(yè)化成產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。其方法和結(jié)果均具有創(chuàng)新性和先進性。
文檔編號C08F220/58GK103113522SQ201210534740
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者句朝昕 申請人:新昌縣冠陽技術(shù)開發(fā)有限公司