專利名稱：AM/NaAA/AOC三元聚合物驅(qū)油劑及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三次采油驅(qū)油領域，特別涉及聚合物驅(qū)油劑及其合成方法。
背景技術：
用于油田驅(qū)油的水溶性聚合物主要包括以丙烯酰胺類為主的合成聚合物、天然改性聚合物和生物聚合物。但天然改性聚合物熱穩(wěn)定性差，生物聚合物成本高，從而使其應用受到限制。目前以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為代表的聚合物在三次采油中獲得了廣泛應用，但是該類聚合物在現(xiàn)場應用時還存在一些問題:高相對分子質(zhì)量的HPAM溶解困難，且易剪切降解；HPAM在較高溫度下易發(fā)生水解，耐溫抗鹽性較差，嚴重影響了聚合物驅(qū)在高溫、高礦化度油藏提高采收率的效果。為了滿足高溫、高鹽油藏驅(qū)油的需要，耐溫抗鹽型水溶性聚合物的研制成為國內(nèi)外聚合物驅(qū)油劑研究的熱點課題。1983年，F(xiàn).D.Martin等人針對部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的缺點，合成出兩種改性的丙烯酰胺聚合物，與HPAM相比，顯示出更好的性能，主要是在鹽水中仍保留較高的粘度。1987年Morad1-Araghi, A等人以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉(NaAMPS)為原料合成出AM/NaAMPS共聚物，結(jié)果表明，AM/NaAMPS共聚物具有優(yōu)良的耐溫與抗鹽性能。2001年，G.0Yahaya等人將含有苯環(huán)的單體引入到聚合物鏈中，合成了丙烯酰胺N-芐基丙烯酰胺共聚物，并對聚合物水溶液進行性能評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該聚合物具有一定的增粘抗鹽能力。1999年羅開富等人采用自由基水溶液共聚法制備了水溶性的丙烯酰胺/(2-甲基丙烯?；?氧乙基二甲基十二烷基溴化銨(AM/MEDMDA)共聚物，研究了共聚物的溶液性能。結(jié)果表明，與部分水解聚丙烯酰胺相比，這種產(chǎn)物具有優(yōu)異的抗鹽性。2004年，雒貴明等人采用丙烯酰胺(AM)、N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)和2-丙烯酰胺基-2-十二烷基乙磺酸(AMC14S)合成了三次采油用聚合物PL-2，實驗結(jié)果表明:該聚合物驅(qū)油劑PL-2具有較好的增粘效果和抗剪切性熱穩(wěn)定性。2006年，廖禮等人采用3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉(NaAMB)與2-丙烯酰胺基 _2_甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)合成了 AM/AMPS/NaAMB三元共聚物，結(jié)果表明該聚合物具有較好的抗鹽性能和增粘性能，但抗溫效果不明顯，有待進一步改進?；酋０奉惢衔锱c一般的酰胺類化合物相比難以水解，對甲苯磺酰胺結(jié)構中含有苯環(huán)，將其引入到聚合物中，可以有效提高聚合物鏈的剛性，并且甲苯磺酰胺中氮原子上的孤對電子可與金屬離子絡合，從而增加聚合物的穩(wěn)定性，耐鹽抗溫性。又由于烯丙基對甲苯磺酰胺基團的疏水作用以及靜電、氫鍵或范德華力作用而在分子間自動產(chǎn)生具有一定強度但又可逆的物理締合，從而形成巨大的三維立體網(wǎng)狀空間結(jié)構，使得聚合物增粘效果增加。基于以上思路，使烯丙基對甲苯磺酰胺與來源廣泛、廉價易得的丙烯酰胺、丙烯酸鈉共聚合成一種新型的AM/NaAA/AOC三元聚合物驅(qū)油劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:提供AM/NaAA/AOC三元聚合物驅(qū)油劑及其合成方法，通過提高聚合物的增粘能力、耐溫抗鹽性，使其在高溫、高礦化度油藏使用時驅(qū)油效果提高。本發(fā)明的產(chǎn)品技術方案是:AM/NaAA/AOC三元聚合物驅(qū)油劑是由丙烯酰胺AM、丙烯酸鈉NaAA、烯丙基對甲苯
磺酰胺AOC三種單體構成，其結(jié)構式為:
權利要求
1.M/NaAA/ACO三元聚合物驅(qū)油劑，其特征在于:該聚合物驅(qū)油劑包含丙烯酰胺AM、丙烯酸鈉NaAA、烯丙基對甲苯磺酰胺AOC三種單體。
2.一種如權利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，其特征在于:所用原料及單體質(zhì)量百分數(shù)為:AM50% ；NaAA50% ；A0C0.2%。
3.一種如權利要求1所述的單體AOC的合成方法，其特征在于:在IOOmL單口燒瓶中加入3.81g對甲苯磺酰胺和IOmL 二氯甲烷，冰浴條件下，緩慢滴加1.37g烯丙基胺、2.02g三乙胺和5mL 二氯甲烷的混合液，反應5 7h后，分別用去離子水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉和飽和食鹽水洗滌，并干燥過濾，減壓蒸餾得淡黃色固體A0C。
4.一種如權利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑的合成方法，其特征在于: 第一步，在250mL三頸燒瓶加入0.02g上述烯丙基對甲苯磺酰胺和0.02g乳化劑0P-10，加入少量蒸餾水攪拌至溶液透明； 第二步，加入5.0g丙烯酰胺、5.0g丙烯酸以及一定量去離子水使其溶解，用NaOH溶液調(diào)節(jié)PH為7，配成單體總質(zhì)量百分濃度20%水溶液，恒定溫度45° C，通氮氣20min ； 第三步，加入引發(fā)劑過硫酸銨溶液和亞硫酸氫鈉溶液，過硫酸銨和亞硫酸氫鈉摩爾比為1:1，引發(fā)劑加入量為單體總質(zhì)量的0.3%，繼續(xù)通入氮氣l(T20min，在溫度45° C下反應4 12h ； 第四步，用無水乙醇洗滌三次，粉碎，烘干，制得AM/NaAA/AOC三元聚合物。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚合物驅(qū)油劑，其特征在于:將上述三元聚合物AM/NaAA/ACO配制成濃度為2000ppm的水溶液，剪切速率為7.34s—1，表觀粘度為660.5mPa.s，總礦化度為8000mg/L，模擬油藏溫度65° C ;模擬油粘度70.34mPa.s，一維填砂模型，Φ 25 X 500，水驅(qū)油；混注水以lmL/min注入速度驅(qū)替模擬油，該聚合物溶液的注入速度lmL/min，濃度為2000ppm，注入量為0.3PV，后續(xù)水lmL/min，水飽和達98.5%。該聚合物模擬提高原油采收率能達到9%。
全文摘要
本發(fā)明提供AM/NaAA/AOC三元聚合物驅(qū)油劑及其合成方法。所用原料質(zhì)量百分比為丙烯酰胺AM51.1~53.6%；丙烯酸鈉NaAA46.4~48.9%；烯丙基對甲苯磺酰胺AOC0.2%~1.2%；其合成方法先在三頸燒瓶中加入AOC、乳化劑OP-10，再加入AM、AA和NaOH，配成單體質(zhì)量百分濃度為10~20%水溶液，通氮氣，然后依次加入過硫酸銨和亞硫酸氫鈉溶液，在40~50°C下反應4~12h，制得AM/NaAA/AOC三元聚合物。該聚合物具有良好的水溶性和耐溫抗鹽性，室內(nèi)提高模擬原油采油率達9%。
文檔編號C08F220/06GK103087701SQ20131001536
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權日2013年1月16日
發(fā)明者茍紹華, 尹婷, 葉仲斌, 程晨, 陳洪, 余昊 申請人:西南石油大學