CN102040740B - 一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法。该方法是用环糊精降低所述疏水缔合聚合物水溶液的粘度。所述环糊精可为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。本发明提供了一种利用超分子化学方法，降低疏水缔合聚合物水溶液粘度的方法。该方法简便、快速、针对性强、受环境影响小、无副产物，是一种有效的聚合物溶液降粘方法。

Description

一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法
技术领域
本发明涉及一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法，属于油田环保技术领域。
背景技术
疏水缔合聚合物是近年来出现的一类新型聚合物，即在水溶性大分子主链上接枝少量疏水基团。在水溶液中，此类聚合物的疏水基团由于疏水作用而发生聚集，使大分子链产生分子内和分子间缔合。当聚合物浓度高于某一临界浓度(临界缔合浓度)后，大分子链通过疏水缔合作用聚集，形成以分子间缔合为主的超分子结构——动态物理交联网络，流体力学体积增大，溶液粘度大幅度升高。在高剪切作用下，疏水缔合形成的动态物理交联网络被破坏，溶液粘度下降，剪切作用降低或消除后大分子链间的物理交联重新形成，粘度又将恢复，不发生一般相对高分子质量的HPAM聚合物在高剪切速率下的不可逆机械降解。通过增强聚合物分子间的疏水缔合作用，其溶液粘度表现出较独特的抗温、抗盐、抗剪切等特点。因此，作为聚合物驱油剂，该产品被广泛研究和应用。然而，随着注聚工作的不断开展，聚合物的产出情况越发严峻。聚合物的产出将使产出液粘度加大，并且由于疏水缔合聚合物具有的界面活性，导致采出液处理困难。降低疏水缔合聚合物溶液的粘度，将有利于采出液的处理，提高油水分离的速度和效率。目前，降低聚合物溶液的粘度，可以利用降解的方法，包括化学降解、热降解、机械降解和生物降解等。但该类方法由于针对性差，引入额外杂质成分或处理时间长等原因，影响其应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法。
本发明提供的一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水缔合聚合物水溶液中加入环糊精的步骤。
上述制备方法中，所述环糊精可为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。
上述制备方法中，所述方法具体可为将所述环糊精加至所述疏水缔合聚合物水溶液中进行反应达到降低所述疏水缔合聚合物水溶液的粘度的目的。
上述制备方法中，所述环糊精和所述疏水缔合聚合物水溶液的混合液中所述环糊精的质量体积浓度可为0.1g/L-1.0g/L，如0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.8g/L或1.0g/L。
上述制备方法中，所述反应的温度可为10℃-80℃，如25℃。
上述制备方法中，所述反应的时间可为5min-90min，如10min、30min、60min或90min。
上述制备方法中，所述反应可在搅拌下进行。
上述制备方法中，所述疏水缔合聚合物水溶液中疏水缔合聚合物可为AP-P4。本发明利用环糊精疏水空腔对疏水缔合聚合物的疏水基团的识别作用，打破聚合物间的疏水缔合，从而起到降粘的作用。
本发明提供的方法具有如下优点：(1)反应条件温和、简单，室温搅拌即可；(2)适应性广，不受有无氧气、矿化度高低、杂质组分等因素影响；(3)反应针对性强，利用环糊精疏水空腔对疏水基团的识别作用，打破聚合物间的疏水缔合，起到降粘的作用；(4)降粘效果明显，优化配方可降粘98％以上，且反应不引入副产物；(5)反应迅速，5-10min即体现降粘效果，90min达到最大效果；(6)环糊精包结聚合物疏水基团可以降低其界面活性，利于采出液破乳。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明下述实施例1-5中的粘度采用brookfield DVII pro+粘度计进行测定。具体操作步骤为：在恒温水浴下，将粘度计校正归零，选择合适转子，剪切速度为7.34s-1，测定时间为3min，每5s记录一次数据，取粘度平均值。所有粘度均是在25℃下测定的。
本发明下述实施例1-5中的疏水缔合聚合物AP-P4水溶液采用总矿化度为8074mg/L的矿化水(该矿化水的组成为：氯化钠6408.4mg/L；氯化钾30.37mg/L；氯化钙419mg/L；氯化镁324.6mg/L；硫酸钠36.98mg/L；碳酸钠84.8mg/L；碳酸氢钠769.8mg/L)进行配制，其质量体积浓度为1800mg/L，其粘度为650mPa·s。
本发明下述实施例1-5中的β-环糊精购自国药集团化学试剂有限公司。
本发明下述实施例1-5中的AP-P4购自四川光亚聚合物化工有限公司，重均分子量为800万g/mol。
实施例1、疏水缔合聚合物水溶液的降粘
取90g AP-P4水溶液，加入0.1g β-环糊精，则体系中β-环糊精的质量体积浓度为1000mg/L(体系总体积为0.1L)，25℃下进行搅拌反应。分别在反应进行10min、30min、60min、90min和1d时测定体系的粘度，测得的粘度值分别为24.4mPa.s、15.3mPa.s、12.6mPa.s、11.6mPa.s和11.5mPa.s；由上述粘度值可知，反应进行10min时，体系的粘度就具有很大程度的下降；对比反应进行90min和1d时的粘度值可知，当反应进行到90min时体系几乎达到最大降粘效果，体系降粘率达98.2％。
实施例2、疏水缔合聚合物水溶液的降粘
取90gAP-P4水溶液，加入0.08g β-环糊精，则体系中β-环糊精的质量体积浓度为800mg/L(体系总体积为0.1L)，25℃下进行搅拌反应。分别在反应进行10min、30min、60min、90min和1d时测定体系的粘度，测得的粘度值分别为31.8mPa.s、22.6mPa.s、17.4mPa.s、14.1mPa.s和13.2mPa.s；由上述粘度值可知，反应进行10min时，体系的粘度就具有很大程度的下降；对比反应进行90min和1d时的粘度值可知，当反应进行到90min时体系几乎达到最大降粘效果，体系降粘率达97.8％。
实施例3、疏水缔合聚合物水溶液的降粘
取90g AP-P4水溶液，加入0.06g β-环糊精，则体系中β-环糊精的质量体积浓度为600mg/L(体系总体积为0.1L)，25℃下进行搅拌反应。分别在反应进行10min、30min、60min、90min和1d时测定体系的粘度，测得的粘度值分别为47.3mPa.s、29.3mPa.s、24.1mPa.s、19.4mPa.s和19.4mPa.s；由上述粘度值可知，反应进行10min时，体系的粘度就具有很大程度的下降；对比反应进行90min和1d时的粘度值可知，当反应进行到90min时体系几乎达到最大降粘效果，体系降粘率达97.0％。
实施例4、疏水缔合聚合物水溶液的降粘
取90gAP-P4水溶液，加入0.05g β-环糊精，则体系中β-环糊精的质量体积浓度为500mg/L(体系总体积为0.1L)，25℃下进行搅拌反应。分别在反应进行10min、30min、60min、90min和1d时测定体系的粘度，测得的粘度值分别为46.5mPa.s、33.4mPa.s、27.0mPa.s、22.3mPa.s和22.3mPa.s；由上述粘度值可知，反应进行10min时，体系的粘度就具有很大程度的下降；对比反应进行90min和1d时的粘度值可知，当反应进行到90min时体系几乎达到最大降粘效果，体系降粘率达96.6％。
实施例5、疏水缔合聚合物水溶液的降粘
取90g AP-P4，加入0.04g β-环糊精，则体系中β-环糊精的质量体积浓度为400mg/L(体系总体积为0.1L)，25℃下进行搅拌反应。分别在反应进行10min、30min、60min、90min、1d和2d时测定体系的粘度，测得的粘度值分别为110mPa.s、46.8mPa.s、34.5mPa.s、29.6mPa.s、65.0mPa.s和45.1mPa.s；由上述粘度值可知，反应进行10min时，体系的粘度就具有很大程度的下降；对比反应进行90min、1d和2d时的粘度值可知，当反应进行到90min时体系达到最大降粘效果，体系降粘率达95.4％；当反应进行2d时，体系降粘率达93.1％，体系表现出一定程度粘度恢复的性质。

Claims (5)

1.一种疏水缔合聚合物水溶液的降粘方法，包括向所述疏水缔合聚合物水溶液中加入环糊精的步骤；所述环糊精为β-环糊精；所述疏水缔合聚合物水溶液中疏水缔合聚合物为AP-P4；所述环糊精和所述疏水缔合聚合物水溶液的混合液中所述环糊精的质量体积浓度为0.1g/L-1.0g/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法是将所述环糊精加至所述疏水缔合聚合物水溶液中进行反应达到降低所述疏水缔合聚合物水溶液的粘度的目的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应的温度为10℃-80℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应的时间为5min-90min。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应在搅拌下进行。
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