專利名稱：一種粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在石油領(lǐng)域中的粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑及其配制方法，
背景技術(shù)：
目前，在油田生產(chǎn)中已經(jīng)大規(guī)模使用聚合物驅(qū)油，提高了原油采收率，但聚合物驅(qū) 油存在著聚合物耐溫、耐鹽性差，易受機械剪切等缺點，所以，由于外界因素影響很容易使 得聚合物驅(qū)油效果變差；另外，如何降低聚合物的使用量，從而降低注入成本也是油田十分 關(guān)注的問題。中國專利申請CN 1105417A公開了一種交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑及其配制方法，利用 交聯(lián)劑乳酸鉻將聚合物變成交聯(lián)聚合物，從而解決聚合物耐鹽性差和易受機械剪切的問 題，該專利中聚丙烯酰胺水溶液的濃度最好為800-8000mg/L，交聯(lián)劑乳酸鉻最好用量為 300-3000mg/L，該技術(shù)方案的缺點為交聯(lián)劑的使用量比較大。聚丙烯酰胺用鉻類交聯(lián)劑交 聯(lián)生成的交聯(lián)聚合物的粘度不好控制，藥劑用量控制不當(dāng)，生成的交聯(lián)聚合物在短時間內(nèi) 粘度易迅速變的很大，影響交聯(lián)聚合物溶液的注入以及在地層內(nèi)的流動，甚至堵塞地層，達 不到驅(qū)油的目的。中國專利申請CN 1197101A公開了在聚合物驅(qū)油技術(shù)中應(yīng)用交聯(lián)劑檸檬酸鋁來 代替部分聚丙烯酰胺，在保證注入粘度不降低并適當(dāng)增加的情況下，降低聚丙烯酰胺的使 用量，從而降低了注入成本，但注入粘度提高的不多，僅提高0-25 %，注入成本降低的幅度 也不大，僅降低注入成本5%左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種粘度可調(diào)的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑及其配制方法，其中交聯(lián)聚合物 驅(qū)油劑中包括聚合物、交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑和配制水，其中聚合物濃度為500-1000mg/L ’交 聯(lián)劑濃度為30-120mg/L ；粘度調(diào)節(jié)劑濃度為0_8mg/L ；配制水pH值在7. 5-8. 5。進一步，所述聚合物為聚丙烯酰胺，其分子量范圍為20-35X 106，水解度為 20-；35 %。進一步，所述粘度調(diào)節(jié)劑為檸檬酸鋁。進一步，所述交聯(lián)劑為乙酸鉻。進一步，在聚合物溶液中加入交聯(lián)劑溶液，攪拌均勻，再加入粘度調(diào)節(jié)劑溶液，攪 拌均勻，并通過調(diào)節(jié)交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑的用量來調(diào)節(jié)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的粘度。進一步，所述加入交聯(lián)劑溶液后的攪拌時間為0-10分鐘。進一步，所述交聯(lián)劑溶液的濃度1-5%。本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的不足，提供一種粘度可調(diào)交聯(lián)聚合 物驅(qū)油劑及其配置方法，可使交聯(lián)聚合物溶液的粘度在非常大的范圍內(nèi)調(diào)整，使交聯(lián)聚合 物驅(qū)油劑的適用油藏范圍變寬；本發(fā)明的另一個目的是大幅度降低聚合物驅(qū)油的注入成 本。
具體實施例方式本發(fā)明中公開了一種粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的成分及其配制方法，具體 為在聚合物溶液，通常為聚丙烯酰胺溶液，中加入交聯(lián)劑溶液，并攪拌均勻，攪拌0-10分 鐘后，加入粘度調(diào)節(jié)劑溶液，攪拌均勻，即可得到可調(diào)的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑，通過調(diào)節(jié)交 聯(lián)劑和交聯(lián)助劑的用量來調(diào)節(jié)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的粘度。聚丙烯酰胺的分子量范圍為 20-35 X 106，水解度為20-35%，配制成的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中聚合物濃度為500_1000mg/ L0其中，交聯(lián)劑為乙酸鉻，配制成的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，交聯(lián)劑濃度為30-120mg/L。粘度 調(diào)節(jié)劑為檸檬酸鋁，配制成的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，粘度調(diào)節(jié)劑濃度為0-8mg/L。配制水 油田處理后污水或清水，PH值在7. 5-8. 5。實施例1先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，取一部分用配制水稀釋后，加入交聯(lián)劑 的稀溶液，溶液濃度為1_5%。優(yōu)選的為1%。交聯(lián)劑濃度越小，與聚丙烯酰胺混合時，越容 易快速混合均勻。聚丙烯酰胺溶液和交聯(lián)劑稀溶液的混合液中聚丙烯酰胺的濃度為SOOmg/ L,交聯(lián)劑的濃度則為80mg/L，攪拌均勻。在在溫度45°C，剪切速率6r/min的條件下下測定 交聯(lián)聚合物溶液的粘度為76. Ompa. s。45°C儲存1天后，粘度為MOOOmpa. s，儲存10天后， 粘度為2300mpa. s，儲存30天后，粘度為308mpa. s。實施例2先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，再稀釋到一定濃度后加入交聯(lián)劑和粘 度調(diào)節(jié)劑用配制水稀釋的稀溶液，其中交聯(lián)劑溶液濃度為1_5%。優(yōu)選的為1%。混合后， 在混合溶液，即粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，聚丙烯酰胺的濃度為800mg/L，交聯(lián)劑的濃 度為70mg/L，粘度調(diào)節(jié)劑的濃度為:3mg/L。攪拌均勻，在溫度45°C，剪切速率6r/min下測定 的交聯(lián)聚合物溶液的粘度為46. 8mpa. s，45°C儲存1天后，粘度為522mpa. s，儲存10天后， 粘度為365mpa. s，儲存30天后，粘度為^6mpa. s。實施例3先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，再稀釋到一定濃度后加入交聯(lián)劑稀溶 液，濃度為1_5%。優(yōu)選的為1%。攪拌8分鐘，再加入粘度調(diào)節(jié)劑用配制水稀釋的稀溶液， 混合后，在混合溶液，即粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，聚丙烯酰胺溶液為800mg/L，交聯(lián)劑 溶液的濃度為90mg/L，粘度調(diào)節(jié)劑的濃度為;3mg/L。攪拌均勻，在溫度45°C，剪切速率6r/ min下測定的交聯(lián)聚合物溶液的粘度為62. 8mpa. s，45°C儲存1天后，粘度為2000mpa. s，儲 存10天后，粘度為1150mpa. s，儲存30天后，粘度為820mpa. s。實施例4先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，再稀釋到一定濃度后加入交聯(lián)劑稀溶 液，濃度為1_5%。優(yōu)選的為1%。攪拌10分鐘，再加入粘度調(diào)節(jié)劑用配制水稀釋的稀溶液， 混合后，在混合溶液，即粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，聚丙烯酰胺溶液為800mg/L，交聯(lián)劑 溶液的濃度為70mg/L，粘度調(diào)節(jié)劑的濃度為6mg/L。在溫度45°C，剪切速率6r/min下測定 的交聯(lián)聚合物溶液的粘度為42. 5mpa. s，45°C儲存1天后，粘度為97mpa. s，儲存10天后，粘 度為160mpa. s，儲存30天后，粘度為202mpa. s。實施例5
先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，再稀釋到一定濃度后加入交聯(lián)劑稀溶 液，濃度為1_5%。優(yōu)選的為；攪拌3分鐘，再加入和粘度調(diào)節(jié)劑用配制水稀釋的稀溶 液，攪拌均勻?；旌虾?，在混合溶液，即粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，中聚丙烯酰胺溶液 為900mg/L，交聯(lián)劑溶液的濃度為40mg/L，粘度調(diào)節(jié)劑的濃度為;3mg/L。攪拌均勻，在溫度 45°C，剪切速率6r/min下測定的交聯(lián)聚合物溶液的粘度為46. Ompa. s，45°C儲存1天后，粘 度為252mpa. s，儲存7天后，粘度為375mpa. s，儲存30天后，粘度為520mpa. s。實施例6先將聚丙烯酰胺配制成5000mg/L的溶液，再稀釋到一定濃度后加入交聯(lián)劑和粘 度調(diào)節(jié)劑用配制水稀釋的稀溶液，其中交聯(lián)劑溶液濃度為1_5%。優(yōu)選的為1%?；旌虾?， 在混合溶液，即粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中，聚丙烯酰胺溶液為900mg/L，交聯(lián)劑溶液的 濃度為70mg/L，粘度調(diào)節(jié)劑的濃度為:3mg/L，攪拌均勻，在溫度45°C，剪切速率6r/min下測 定的交聯(lián)聚合物溶液的粘度為59. 3mpa. s，45°C儲存1天后，粘度為1250mpa. s，儲存10天 后，粘度為850mpa. s，儲存30天后，粘度為353mpa. s。眾所周知，聚丙烯酰胺聚合物與交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑都能發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，當(dāng)聚合物 與交聯(lián)劑單獨反應(yīng)時，生成的交聯(lián)聚合物粘度大小很難控制，且粘度一般很大，最高粘度可 達到聚丙烯酰胺粘度的幾千倍，粘度太大，不利于用作驅(qū)油劑使用；當(dāng)聚合物與粘度調(diào)節(jié)劑 單獨使用時，生成的交聯(lián)聚合物粘度比聚丙烯酰胺溶液粘度增大的非常小。所以本發(fā)明將 交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑共同加入到聚丙烯酰胺聚合物中，使交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑與聚合物發(fā)生 競爭反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)聚合物、交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑的用量、交聯(lián)劑加入后再加入粘度調(diào)節(jié)劑 的時間間隔等，可調(diào)節(jié)交聯(lián)聚合物的粘度，其中粘度調(diào)節(jié)劑的用量對交聯(lián)聚合物的粘度影 響非常大，可顯著改變聚合物與交聯(lián)劑交聯(lián)后交聯(lián)聚合物的粘度。本發(fā)明的具體為通過水解陰離子聚丙烯酰胺與乙酸鉻、檸檬酸鋁都能發(fā)生交聯(lián)反 應(yīng)生成交聯(lián)聚合物。陰離子聚丙烯酰胺與乙酸鉻反應(yīng)生成的交聯(lián)聚合物，其粘度一般隨著 聚丙烯酰胺和交聯(lián)劑用量的增加而增加，在反應(yīng)的最初一段時間內(nèi)粘度增加很快，粘度可 變的很大，最高粘度可達到聚丙烯酰胺粘度的幾千倍，乙酸鉻交聯(lián)劑的用量范圍比較寬；而 陰離子聚丙烯酰胺與檸檬酸鉻反應(yīng)生成的可驅(qū)油弱凝膠交聯(lián)聚合物，其粘度一般隨著聚丙 烯酰胺和檸檬酸鋁用量增加而增加，檸檬酸鋁交聯(lián)劑用量范圍比較小，超過檸檬酸鋁用量 范圍，陰離子聚丙烯酰胺與檸檬酸鋁就生成絮狀沉淀物，不能作驅(qū)油劑或調(diào)剖劑使用，陰離 子聚丙烯酰胺與檸檬酸鋁反應(yīng)生成的弱凝膠交聯(lián)聚合物粘度比聚丙烯酰胺溶液本身的粘 度增加的很小，如中國專利CN 1197101A提到的僅增加了 0-25%。在聚丙烯酰胺與乙酸鉻 和檸檬酸鋁共同存在的情況下，乙酸鋁、檸檬酸鋁與聚丙烯酰胺發(fā)生競爭反應(yīng)，交聯(lián)聚合物 的粘度與聚丙烯酰胺的用量、交聯(lián)劑乙酸鉻的用量、粘度調(diào)節(jié)劑檸檬酸鋁的用量、交聯(lián)劑加 入后再加入粘度調(diào)節(jié)劑的時間間隔等有關(guān)，其中粘度調(diào)節(jié)劑的用量對交聯(lián)聚合物的粘度影 響非常大，可顯著改變聚丙烯酰胺與交聯(lián)劑交聯(lián)后交聯(lián)聚合物的粘度。請?zhí)砑泳酆衔?，交?lián) 劑和粘度調(diào)節(jié)劑之間的反應(yīng)機理，也就是本發(fā)明為何使用該中配方的原因。本發(fā)明的粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑驅(qū)油試驗表明，與1200mg/L的聚合物溶液 對比樣比較，可提高采收率0-5 %，而聚合物驅(qū)的原料成本可節(jié)省10-20 %。
權(quán)利要求
1.一種粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑，其特征為，所述驅(qū)油劑中包括聚合物、交聯(lián)劑、粘 度調(diào)節(jié)劑和配制水，其中配制成的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中聚合物濃度為500-1000mg/L ；交聯(lián) 劑濃度為30-120mg/L ；粘度調(diào)節(jié)劑濃度為0_8mg/L ；配制水pH值在7. 5-8. 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述聚合物驅(qū)油劑，其特征為，所述聚合物為聚丙烯酰胺的分子 量范圍為20-35X 106，水解度為20-35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述聚合物驅(qū)油劑，其特征為，所述粘度調(diào)節(jié)劑為檸檬酸鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述聚合物驅(qū)油劑，其特征為，所述交聯(lián)劑為乙酸鉻。
5.權(quán)利要求1中所述聚合物驅(qū)油劑的配制方法，其特征為，在聚合物溶液中加入交聯(lián) 劑溶液，攪拌均勻，再加入粘度調(diào)節(jié)劑溶液，攪拌均勻，并通過調(diào)節(jié)交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑的用 量來調(diào)節(jié)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的粘度。
6.權(quán)利要求5中所述聚合物驅(qū)油劑的配制方法，其特征為，所述加入交聯(lián)劑溶液后的 攪拌時間為0-10分鐘。
7.權(quán)利要求5中所述聚合物驅(qū)油劑的配制方法，其特征為，所述交聯(lián)劑溶液的濃度 1-5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粘度可調(diào)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑及其制備方法，所述驅(qū)油劑中包括聚合物、交聯(lián)劑、粘度調(diào)節(jié)劑和配制水，其中配制成的交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑中聚合物濃度為500-1000mg/L；交聯(lián)劑濃度為30-120mg/L；粘度調(diào)節(jié)劑濃度為0-8mg/L；配制水pH值在7.5-8.5。其制備方法為，在聚合物溶液中加入交聯(lián)劑溶液，攪拌均勻，再加入粘度調(diào)節(jié)劑溶液，攪拌均勻，并通過調(diào)節(jié)交聯(lián)劑和交聯(lián)助劑的用量來調(diào)節(jié)交聯(lián)聚合物驅(qū)油劑的粘度。通過試驗表明，與1200mg/L的聚合物溶液對比樣比較，本發(fā)明中公開的驅(qū)油劑可提高采收率0-5％，而聚合物驅(qū)的原料成本可節(jié)省10-20％。
文檔編號C09K8/588GK102127411SQ20101059359
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者劉興玉, 高雁鳴 申請人:北京海恩潤德化工科學(xué)技術(shù)有限公司