專利名稱：一種復(fù)合驅(qū)油劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合驅(qū)油劑，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
疏水締合水溶性聚合物是聚合物大分子鏈中引入含有少量疏水基團(tuán)(< 2%，摩爾分?jǐn)?shù))的一類水溶性聚合物。該類疏水締合聚合物的分子鏈上同時帶有親水主鏈和疏水側(cè)基，由于疏水基團(tuán)含量很低，聚合物能夠溶解在水中。因而在三次采油、鉆井、涂料及藥物控制釋放等眾多科學(xué)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。聚合物驅(qū)提高原油采收率的基本原理是提高驅(qū)油效率，主要通過吸附、粘滯作用來實現(xiàn)，在這些作用中，聚合物溶液的粘度是一個非常重要的指標(biāo)。驅(qū)油聚合物AP-P4為丙烯酰胺、丙烯酸、烷基二甲基烯丙基氯化銨共聚物， 分子量1. 7 X 106，水解度為18. 2%，疏水基含量< 1%，為該類疏水締合聚合物的一種，目前已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各大油田，但在現(xiàn)場應(yīng)用中存在著穩(wěn)定性問題，容易發(fā)生降解，造成粘度損失。在高溫下，聚合物溶液會因為氧化作用、熱破壞等原因使粘度降低，從而失去使用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合驅(qū)油劑。本發(fā)明提供的復(fù)合驅(qū)油劑，由甘脲化合物、疏水締合聚合物和礦化水組成，所述甘脲化合物為甘脲和四羥甲基甘脲中至少一種；所述甘脲化合物的質(zhì)量體積濃度為50mg/ L-100mg/L ；所述疏水締合聚合物的質(zhì)量體積濃度為1000mg/L-2000mg/L。上述的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述甘脲化合物的質(zhì)量體積濃度具體可為50mg/L或 100mg/L ；所述疏水締合聚合物的質(zhì)量體積濃度具體可為1750mg/L。上述的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述疏水締合聚合物AP-P4，其分子量可為1200萬-1700 萬，如1700萬。上述的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述礦化水的總礦化度可為2000mg/L-10000mg/L，如 8074mg/L ；所述礦化水由 NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3 和水組成；每升所述礦化水中 NaCl、KCl、CaCl2, MgCl2, Na2SO4, Na2C03、NaHCO3 的含量分別可為 5000_7000mg、 20-40mg、300-500mg、200-400mg、20-41mg、70-90mg 禾口 600_800mg，如 6408. 4mg、30. 37mg、 419mg、324. 6mg、36. 98mg、84. 8mg和 769. 8mg。配制上述復(fù)合驅(qū)油劑時，將所述甘脲化合物加入到所述礦化水中，混合均勻后，再加入所述疏水締合聚合物干粉攪拌至完全溶解，即可得到所述復(fù)合驅(qū)油劑。本發(fā)明的復(fù)合驅(qū)油劑中，所述甘脲化合物與所述疏水締合聚合物進(jìn)行復(fù)配的增粘機理為所述甘脲化合物可與所述疏水締合聚合物通過氫鍵作用建立起新的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過這種分子自組裝作用實現(xiàn)分子之間的復(fù)合，從而實現(xiàn)增粘和穩(wěn)粘作用。


圖1為甘脲的核磁共振譜圖。圖2為四羥甲基甘脲的核磁共振譜圖。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。本發(fā)明下述實施例中的驅(qū)油聚合物AP-P4購自四川光亞科技股份有限公司，固含量為91.2%，分子量為1700萬。本發(fā)明下述實施例中的甘脲是按照以下方法制備的稱取120g(1.998mol)尿素 (國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，100mL40%的乙二醛(0. 872mol,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)加入到250mL帶有攪拌子的單口瓶中，再加入6mL濃鹽酸(煙臺三和化學(xué)試劑有限公司)，然后并置于恒溫油浴鍋中攪拌至完全溶解，油浴加熱至80°C回流至反應(yīng)完全，反應(yīng)時間為2小時。反應(yīng)完成后冷卻至室溫，并分別用去離子水和丙酮(天津市博迪化工有限公司)多次洗滌固體，抽濾，真空干燥24小時，得到白色粉末固體，產(chǎn)率為84%，其核磁譜圖 (HNMR)如圖1所示。本發(fā)明下述實施例中的四羥甲基甘脲是按照以下方法制備的稱取5.002g上述制備的甘脲，多聚甲醛4. 622g(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，加入到150mL帶有攪拌子的單口瓶中，再加入1 ImL去離子水，然后并置于恒溫油浴鍋中攪拌至完全溶解，加入5%的氫氧化鈉調(diào)整PH至11，然后加熱到50°C冷凝回流，反應(yīng)2小時后，反應(yīng)完成后，抽真空加熱除掉剩余的水，將產(chǎn)物用異丙醇多次浸泡洗滌后，抽濾后將所得固體真空干燥24小時，得到白色粉末固體，產(chǎn)率為62%，其核磁譜圖(HNMR)如圖2所示。實施例1、復(fù)合驅(qū)油劑的制備稱取0. 025g上述制備的甘脲(簡稱為gn)加入到含有500mL的8074mg/L礦化水(組成為 6408. 4mg/L NaCl,30. 37mg/L KCl、419mg/L CaCl2,324. 6mg/L MgCl2,36. 98mg/ LNa2SO4、84. 8mg/L Na2CO3,769. 8mg/L NaHCO3和余量為水)中，攪拌至完全溶解，再稱取 0. 875g AP-P4干粉緩慢加入到上述含有甘脲的模擬礦化水中，攪拌至完全溶解即得復(fù)合驅(qū)油劑，其中，甘脲的質(zhì)量體積濃度為50mg/L，AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將得到的復(fù)合驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬該復(fù)合驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即可，再將該復(fù)合驅(qū)油劑置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的復(fù)合驅(qū)油劑的粘度。測試結(jié)果如表1所示。實施例2、復(fù)合驅(qū)油劑的制備制備過程同實施例1，不同之處是將甘脲(簡稱為gn)的質(zhì)量改為0. 05g。制備得到的復(fù)合驅(qū)油劑中甘脲的質(zhì)量體積濃度為100mg/L，AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將得到的復(fù)合驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬該復(fù)合驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即可，再將該復(fù)合驅(qū)油劑置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的復(fù)合驅(qū)油劑的粘度。測試結(jié)果如表2所示。實施例3、復(fù)合驅(qū)油劑的制備稱取0. 025g上述制備的四羥甲基甘脲(簡稱為sgn)加入到含有500mL的807%ig/ L 礦化水(組成為 6408. 4mg/L NaCl、30. 37mg/L KCl、419mg/L CaCl2,324. 6mg/L MgCl2, 36. 98mg/LNa2S04、84. 8mg/L Na2CO3,769. 8mg/L NaHCO3和余量為水)中，攪拌至完全溶解，再稱取0. 875gAP-P4干粉緩慢加入到上述含有四羥甲基甘脲的模擬礦化水中，攪拌至完全溶解即得復(fù)合驅(qū)油劑，其中，四羥甲基甘脲的質(zhì)量體積濃度為50mg/L，AP-P4的質(zhì)量體積濃度為 1750mg/L。將得到的復(fù)合驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬該復(fù)合驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即可，再將該復(fù)合驅(qū)油劑置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的復(fù)合驅(qū)油劑的粘度，測試結(jié)果如表3所示。實施例4、復(fù)合驅(qū)油劑的制備制備過程同實施例3，不同之處是將四羥甲基甘脲(簡稱為sgn)的質(zhì)量改為 0. 05g，制備得到的復(fù)合驅(qū)油劑中四羥甲基甘脲的質(zhì)量體積濃度為100mg/L，AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將得到的復(fù)合驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬該復(fù)合驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即可，再將該復(fù)合驅(qū)油劑置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的復(fù)合驅(qū)油劑的粘度。測試結(jié)果如表4所示。對比例1、驅(qū)油劑的制備稱取0. 875g AP-P4干粉緩慢加入到含有500mL的807%ig/L模擬礦化水(組成為 6408.4mg/L NaCl、30. 37mg/L KCl、419mg/L CaCl2,324. 6mg/L MgCl2、36. 98mg/LNa2S04、 84. 8mg/L Na2CO3、769. 8mg/L NaHCO3和余量為水)中，攪拌至完全溶解即得驅(qū)油劑，其中，甘脲的質(zhì)量體積濃度為Omg/L，驅(qū)油聚合物AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將所得驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即為目標(biāo)液，再將目標(biāo)液置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為 7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的目標(biāo)液的粘度，測試結(jié)果如表1所示。對比例2、驅(qū)油劑的制備制備過程同對比例1。其中，甘脲的質(zhì)量體積濃度為Omg/L，驅(qū)油聚合物AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將所得驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即為目標(biāo)液，再將目標(biāo)液置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為 7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的目標(biāo)液的粘度，測試結(jié)果如表2所示。對比例3、驅(qū)油劑的制備
稱取0. 875g AP-P4干粉緩慢加入到含有500mL的8074mg/L模擬礦化水8074mg/ L 礦化水(組成為 6408. 4mg/L NaCl、30. 37mg/L KCl、419mg/L CaCl2,324. 6mg/L MgCl2, 36. 98mg/LNa2S04、84. 8mg/L Na2CO3,769. 8mg/L NaHCO3和余量為水)中，攪拌至完全溶解，即得驅(qū)油劑，其中，四羥甲基甘脲的質(zhì)量體積濃度為Omg/L，驅(qū)油聚合物AP-P4的質(zhì)量體積濃度為 1750mg/L。將所得驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即為目標(biāo)液，再將目標(biāo)液置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為 7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的目標(biāo)液的粘度，測試結(jié)果如表3所示。對比例4、驅(qū)油劑的制備制備過程同對比例3。其中，四羥甲基甘脲的質(zhì)量體積濃度為Omg/L，驅(qū)油聚合物 AP-P4的質(zhì)量體積濃度為1750mg/L。將所得驅(qū)油劑用WARING攪拌器1擋剪切20秒模擬驅(qū)油劑經(jīng)過地面注入流程和井底過炮眼的強烈機械剪切后的狀態(tài)，然后用氮氣鼓泡后密封保存即為目標(biāo)液，再將目標(biāo)液置于溫度為65°C的恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行老化，用Brookfield DVII粘度計測量在剪切速率為 7. 34S_\測試溫度為25°C下不同老化時間下的目標(biāo)液的粘度，測試結(jié)果如表4所示。表1實施例1的復(fù)合驅(qū)油劑和對比例1的驅(qū)油劑的表觀粘度與老化時間的對應(yīng)關(guān)系表
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合驅(qū)油劑，由甘脲化合物、疏水締合聚合物和礦化水組成，所述甘脲化合物為甘脲和四羥甲基甘脲中至少一種；所述甘脲化合物的質(zhì)量體積濃度為50mg/L-100mg/L ；所述疏水締合聚合物的質(zhì)量體積濃度為1000mg/L-2000mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合驅(qū)油劑，其特征在于所述疏水締合聚合物為AP-P4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合驅(qū)油劑，其特征在于所述礦化水的總礦化度為 2000mg/L-10000mg/L ；所述礦化水由 NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4, Na2C03> NaHCO3 和水組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合驅(qū)油劑。該復(fù)合驅(qū)油劑由甘脲化合物、疏水締合聚合物和礦化水組成，所述甘脲化合物為甘脲和四羥甲基甘脲中至少一種；所述甘脲化合物的質(zhì)量體積濃度為50mg/L-100mg/L；所述疏水締合聚合物的質(zhì)量體積濃度為1000mg/L-2000mg/L。本發(fā)明提供的復(fù)合驅(qū)油劑具有一定的穩(wěn)定性，有利于提高聚合物驅(qū)的采收率。
文檔編號C09K8/588GK102181278SQ201110054380
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者呂鑫, 張健, 張磊, 楊輝, 譚業(yè)邦 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 山東大學(xué)