增稠劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于C〇2增稠技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種苯基縮水甘油酸聚合物作為C0 2增稠 劑的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】 陽00引 自從Whorton于1952年取得第一個(gè)利用％采油的專利W來，C02采油技術(shù)始終 是石油開采領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前美國是C〇2驅(qū)油技術(shù)發(fā)展最快的國家，近20多年來C0 2 驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)成為美國提高采收率的主導(dǎo)技術(shù)。2004年，美國應(yīng)用C〇2驅(qū)油技術(shù)增產(chǎn)的原 油達(dá)3. 24XlOV/d，約占其國內(nèi)日產(chǎn)油量的4%。C〇2驅(qū)油技術(shù)不僅提高了采油率，而且將 C〇2運(yùn)種溫室氣體封存于地下，W應(yīng)對溫室氣體對全球氣候變暖的影響。
[0003] 國內(nèi)對c〇2驅(qū)油技術(shù)的研究相對較晚，驅(qū)油技術(shù)及其效果與國外存在一定差距。 我國首先于1963年在大慶油田利用C〇2驅(qū)油技術(shù)作為主要提高采收率的方法進(jìn)行研究，隨 后開展了多次C〇2驅(qū)油技術(shù)先導(dǎo)試驗(yàn)。之后吉林油田、江蘇富民油田、江蘇油田富14斷塊、 勝利油田、洲城油田洲III斷塊稠油油藏QK18井、茨愉巧油田13斷塊進(jìn)行了C〇2驅(qū)油技術(shù) 現(xiàn)場試驗(yàn)，并獲得了一定的增油效果。隨著稠油和低滲油藏的開采，C〇2驅(qū)油技術(shù)呈快速發(fā) 展的趨勢。據(jù)"中國陸上已開發(fā)油田提高采收率第二次潛力評(píng)價(jià)及發(fā)展戰(zhàn)略研究"結(jié)果表 明，在參與評(píng)價(jià)的1.01Xi〇iit常規(guī)稀油油田的儲(chǔ)量中，適合c〇2驅(qū)油技術(shù)的原油儲(chǔ)量約為 1. 23Xl〇i°t，預(yù)計(jì)利用C〇2驅(qū)油技術(shù)可增加可采儲(chǔ)量約1. 6X10 9t。另外對于國內(nèi)現(xiàn)已探明 尚還未被動(dòng)用的3. 16X109t低滲透油藏原油同樣適用于C〇2驅(qū)油技術(shù)。
[0004] 但是由于液態(tài)和超臨界0)2自身粘度較低，流動(dòng)性較大的原因?qū)е伦罱K采收率并 沒有達(dá)到預(yù)想中的那么完美，驅(qū)油過程中存在"粘性指進(jìn)"等問題，稠化％驅(qū)油技術(shù)可W 有效控制C〇2流度，從而提高采收率。據(jù)美國國家石油技術(shù)辦公室估算，提高C0 2粘度2-10 倍，最終的日產(chǎn)油量可W從每天18萬桶提高到40萬桶。
[0005]增稠劑是一種通過增加C〇2流體粘度控制C02流體滲透率的添加劑。國外在20世 紀(jì)80年代初開始研究C〇2增稠劑，但是到目前為止廉價(jià)環(huán)保的C02增稠劑鮮有報(bào)道?；疕er 及其合作者于1983年首次提出使用聚合物增稠C〇2用于控制CO2流度，僅有少數(shù)幾種材料 可W引起C〇2流體粘度小量增加，如Iwt%含量的無規(guī)聚環(huán)氧丙烷（Mw= 409)在28~33°C、 13. 8~17. 9Ma時(shí)可W增加C〇2流度粘度25%。高分子量聚二甲基硅氧烷在大量共溶劑（如 甲苯）作用下可W有效的增稠C〇2,如4wt%PDMS-20wt%甲苯-76wt%C〇2體系增加C02流 體粘度30倍，該方法因?yàn)樾枰罅抗踩軇?dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益不明顯。聚丙締酸全氣烷基醋及其 共聚物能夠有效提高C〇2流體粘度3~200倍，但是其價(jià)格昂貴且有環(huán)保問題導(dǎo)致無法實(shí) 際應(yīng)用。廉價(jià)的C〇2增稠劑只有低分子量聚1-癸燒和聚乙基乙締酸，但是至今還沒有其應(yīng) 用報(bào)道。
[0006] 查閱文獻(xiàn)和專利發(fā)現(xiàn)聚苯基縮水甘油酸主要應(yīng)用在環(huán)氧樹脂、表面活性劑和導(dǎo)電 聚合物等領(lǐng)域，目前還沒有關(guān)于苯基縮水甘油酸均聚物或共聚物在C〇2增稠劑領(lǐng)域應(yīng)用的 報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種苯基縮水甘油酸聚合物 作為％增稠劑的應(yīng)用，增稠的C0 2適用于C0 2驅(qū)油技術(shù)，擬解決C0 2驅(qū)油過程中因C0 2粘度 低造成的"粘性指進(jìn)"問題。
[0008] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：將苯基縮水甘油酸聚合物溶解于高壓C〇2達(dá)到C0 2增 稠的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于苯基縮水甘油酸聚合物在液態(tài)或超臨 界C〇2流體中具有較高的溶解性而且能夠有效增稠C〇2;苯基縮水甘油酸聚合物不含昂貴的 氣化基團(tuán)，增稠C〇2也不需要加入助溶劑，價(jià)格低廉、環(huán)境友好，更利于實(shí)際應(yīng)用。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供一種上述苯基縮水甘油酸聚合物的制備方 法：在通氮?dú)狻埌钘l件下，向10~15血甲苯中緩慢加入1. 0~5血乙二醇和0. 30~3. 0血 Ξ氣化棚乙酸絡(luò)合物，室溫下活化20~40分鐘；然后在冰水浴條件下，向上述反應(yīng)體系中 滴加10~25血甲苯稀釋的10~25血苯基縮水甘油酸和0~30血環(huán)氧丙烷，20~60分 鐘滴加完畢，冰水浴條件下繼續(xù)反應(yīng)3~化；加入0.1~0.8g氨氧化鋼攬拌5~15分鐘 終止反應(yīng)，去離子水洗涂反應(yīng)混合物至抑值為5. 0~6. 0 ;將所得有機(jī)層旋蒸去除甲苯和 低沸點(diǎn)有機(jī)物，得到苯基縮水甘油酸聚合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如式I所示，其中徑基端基苯基 縮水甘油酸均聚物結(jié)構(gòu)如式II所示，記為PGPE-0H，徑基端基苯基縮水甘油酸-環(huán)氧丙烷共 聚物結(jié)構(gòu)如式III所示，記為PP0GPE-0H;將3~8g所制徑基端基苯基縮水甘油酸聚合物 和1. 8~10血^乙胺溶于甲苯中，攬拌下加入1. 8~10血乙酷氯，室溫反應(yīng)10~15h，用 蒸饋水洗涂至抑為5. 0~6. 0,將有機(jī)層分離，過濾，將濾液減壓蒸饋，得到Ri和R2均為乙 酷基的苯基縮水甘油酸聚合物，其中乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸均聚物結(jié)構(gòu)如式IV所 示，記為PGPE-AcO,乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸-環(huán)氧丙烷共聚物結(jié)構(gòu)如式V所示，記為 PP0G陽-AcO。
[0010]
[0011]
陽01引 η為0~15之間的整數(shù)； 陽01引 m為3~15之間的整數(shù)；
[0014] Ri和R2各自獨(dú)立的選自氨或乙酷基；
[0015] 聚合物數(shù)均分子量范圍為450~3200。
【附圖說明】
[0016] 圖1為徑基端基苯基縮水甘油酸均聚物的氨核磁波譜；
[0017] 圖2為乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸均聚物的氨核磁波譜；
[0018] 圖3為徑基端基苯基縮水甘油酸-環(huán)氧丙烷共聚物的氨核磁波譜；
[0019] 圖4為乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸-環(huán)氧丙烷共聚物的氨核磁波譜；
[0020] 圖5為50°C條件下PGPE6-AcO/C〇2體系、PGPE5-Ac0/C02體系與純C02體系的粘度 與體系壓力之間的關(guān)系曲線，C〇2溶液體系與純C02體系粘度對比可知乙酷氧基端基苯基縮 水甘油酸均聚物可增稠C〇2粘度1.5~2. 5倍。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于所舉的實(shí)施例。W下便結(jié)合 實(shí)施例附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳述，W使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、 掌握。 陽02引 實(shí)施例1 :
[0023] 本實(shí)施例提供聚合度m= 6的乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸均聚物在C〇2增稠方 面的用途，聚合度m= 6的乙酷氧基端基苯基縮水甘油酸均聚物記為PGPE6-AC0,其化學(xué)結(jié) 構(gòu)如式IV所示，其凝膠滲透色譜數(shù)據(jù)見表1中PGPE6-AC0的數(shù)據(jù)。
[0024] PGPE6-AC0苯基縮水甘油酸聚合物的制備方法：在通氮?dú)?、攬拌條件下，向15mL甲 苯中緩慢加入1. 5mL乙二醇和0. . 36mLΞ氣化棚乙酸絡(luò)合物，室溫下活化30分鐘；然后在 冰水浴條件下，向上述反應(yīng)體系中滴加lOmL甲苯稀釋的15mL苯基縮水甘油酸，45分