CN103409125B - 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法 - Google Patents

一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103409125B
CN103409125B CN201310242002.7A CN201310242002A CN103409125B CN 103409125 B CN103409125 B CN 103409125B CN 201310242002 A CN201310242002 A CN 201310242002A CN 103409125 B CN103409125 B CN 103409125B
Authority
CN
China
Prior art keywords
yeml
oil
tetrapolymer
displacing agent
sas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310242002.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103409125A (zh
Inventor
赖南君
李志豪
何江
罗建新
李玺
闻一平
董帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201310242002.7A priority Critical patent/CN103409125B/zh
Publication of CN103409125A publication Critical patent/CN103409125A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103409125B publication Critical patent/CN103409125B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂及其合成方法，该驱油剂是由丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、烯丙基磺酸钠（SAS）、功能单体（YEML）构成的四元共聚物；所用原料的质量百分数为：丙烯酰胺60%-65%，丙烯酸34.8%-38.5%，烯丙基磺酸钠0.1%-1.0%，功能单体（YEML）0.1%-0.5%。其合成方法是：先在三口烧瓶中加入丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磺酸钠、功能单体（YEML），用氢氧化钠溶液调节pH值为7.0-7.5，加入一定量的去离子水配成单体总质量浓度约为20%的水溶液；待混合溶液的温度达到45℃后，加入过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂，通氮气保护，在温度为45℃条件下反应6h；经过无水乙醇洗涤、烘干、粉碎制得四元共聚物。本发明驱油剂具有良好的耐温、耐盐、抗剪切性能。

Description

一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法
技术领域
本发明涉及油田提高采收率技术领域，特别涉及一种水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂及其合成方法。
背景技术
自1979年原石油部将三次采油列为我国油田开发十大科学技术之一以来，我国三次采油技术有了较快的发展。根据我国探明气源不足，油田混相压力较高，不具备广泛混相驱条件的国情，确定化学驱油为我国三次采油的主攻技术，而机理清楚、技术较简单、成本较低的聚合物驱则成为化学驱的重点研究方向。
聚丙烯酰胺类聚合物以其价格低，生物稳定性好，堵塞倾向低等优点而被广泛用作驱油剂。在聚丙烯酰胺驱油的过程中聚丙烯酰胺主要面临剪切降解，高温降解以及在高矿化度下如何保持粘度的问题，通过引入改性基团可以改善聚丙烯酰胺的特定性能，从而减轻降解，提高增粘性，例如引入乙烯基磺酸(SVS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、苯乙烯磺酸（SSA）等可以有效地增加聚合物的耐温性能；支链、网络结构的引入可以有效地增加聚合物的抗剪切能力。
许多研究表明，在聚合物中引入-SO3Na基团减轻聚合物分子链在高矿化度下的卷曲程度，提高其耐盐性能；实验发现，由乙二胺和马来酸酐反应得到的功能单体（YEML）具有较高的反应活性，将其引入到聚合物中可以使聚合物分子链具有一定的空间网络结构，从而提高聚合物的抗剪切能力和耐温性能。
本发明是将功能单体（YEML）引入到驱油用聚合物中，用以提高驱油用聚合物的抗剪切性能、耐温性以及耐盐性等性能。
发明内容
本发明的目的是：为了提高驱油用聚合物的耐温、耐盐以及抗剪切性能，特提供一种水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂及其合成方法。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂，该驱油剂是由丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基磺酸钠、功能单体（YEML）构成的四元 共聚物，其结构式如下：
式中x、y、z、a、b、l、m、n为聚合度，红外光谱见图1；所用原料单体的质量百分数为：丙烯酰胺60%-65%，丙烯酸34.8%-38.5%，烯丙基磺酸钠0.1%-1.0%，功能单体（YEML）0.1%-0.5%，质量以克为单位。
该驱油剂的合成方法为：先在100ml三口烧瓶中加入0.01g功能单体（YEML）、0.03g烯丙基磺酸钠、6.36g丙烯酰胺以及3.60g丙烯酸，用氢氧化钠溶液调节pH值为7.0-7.5，配成单体总质量浓度为20%的水溶液，通氮气保护45min；再加入引发剂过硫酸铵溶液和亚硫酸氢钠溶液（摩尔比为1:1），引发剂加入量为单体总质量的0.45%，继续通入氮气，在温度为45℃条件下反应6h；然后经过无水乙醇洗涤、烘干、粉碎制得四元共聚物。
功能单体（YEML）的制法为：在100ml圆底烧瓶中加入4.2g马来酸酐和25mL乙醇，搅拌溶解完全；向圆底烧瓶中缓慢滴加2ml乙二胺和25mL乙醇的混合溶液，待滴加完全后在50℃下反应5h；过滤反应产物，并用大量蒸馏水洗涤，最后在50℃下烘干得到功能单体（YEML）。该驱油剂的应用是：配制浓度为3000mg/L的AM-AA-YEML-SAS四元共聚物水溶液（NaCl浓度为5000mg/L）。将一维填砂模型在饱和水后再饱和原油（原油在温度为60℃、剪切速率为7.34s-1条件下的粘度为55.6mPa.s），建立束缚水饱和度；再用6000mg/L的NaCl溶液驱替一维填砂模型中的原油，直到含水率达到95%；最后用3000mg/L的四元共聚物水溶液驱替一维填砂模型中的原油，直到含水率达再次达到95%。从实验结果可知3000mg/L AM-AA-YEML-SAS水溶液提高采收率20.2%，表现出较强的驱油能力。
本发明具有以下有益效果：（1）将乙二胺与马来酸酐反应后，在乙二胺两端引入可聚合的双键，并与丙烯酰胺和丙烯酸聚合，制得的四元共聚物具有一定的空间网络结构；（2）该驱油剂具有较强的抗剪切能力，在高剪切速率下具有较高的粘度，能够用于提高原油采收率。
附图说明
图1为本发明四元共聚物的红外光谱图；
图2为本发明四元共聚物的抗剪切能力；
图3为本发明四元共聚物的耐温能力；
图4为本发明四元共聚物的抗盐能力；
图5为本发明四元共聚物的提高采收率能力。
具体实施方式 
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
实施例1：功能单体（YEML）的制备
在100ml圆底烧瓶中加入4.2g马来酸酐和25mL乙醇，搅拌溶解完全；向圆底烧瓶中缓慢滴加2ml乙二胺和25mL乙醇的混合溶液，待滴加完全后在50℃下反应5h；过滤反应产物，并用大量蒸馏水洗涤，最后在50℃下烘干得到功能单体（YEML）。
实施例2：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的合成
先在100ml三口烧瓶中加入0.01g功能单体（YEML）、0.03g烯丙基磺酸钠、6.36g丙烯酰胺以及3.60g丙烯酸，用氢氧化钠溶液调节pH值为7.0-7.5，配成单体总质量浓度为20%的水溶液，通氮气保护45min；再加入引发剂过硫酸铵溶液和亚硫酸氢钠溶液（摩尔比为1:1），引发剂加入量为单体总质量的0.45%，继续通入氮气，在温度为45℃条件下反应6h；然后经过无水乙醇洗涤、烘干、粉碎制得四元共聚物。
实施例3：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的表征
通过实施例2合成的水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的红外光谱图如图1所示，N-H伸缩振动吸收峰位于3413cm-1；-CH2伸缩振动吸收峰位于2965cm-1；C=O伸缩振动吸收峰位于1652cm-1；伯酰胺中C-N伸缩振动吸收峰位于1394cm-1；仲酰胺中C-N伸缩振动吸收峰位于1318cm-1；出现吸收峰，-SO3Na的伸缩振动吸收峰位于1053cm-1。
实施例4：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的抗剪切性能
将上述制得的水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂配制成质量浓度为2000mg/L的水溶液，水溶液的总矿化度为6000mg/L，在20℃下用流变仪测定其在不同剪切速率下的粘度。由图2可知，2000mg/L的AM-AA-YEML-SAS共聚物在500s-1下剪切5min后的粘度保留率为84.89%。
实施例5：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的耐温性能
将上述制得的水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物用去离子水配制浓度为5000mg/L的水 溶液，用Brookfiled DV-III粘度计（剪切速率为7.34s-1）测定共聚物水溶液在不同温度下的粘度。从图3可知，5000mg/L AM-AA-YEML-SAS共聚物水溶液粘度随着温度的升高而下降，当温度升高到95℃时溶液的粘度为427.1mPa.s，具有较好的耐温性能。
实施例6：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的耐盐性能
将上述制得的水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物用去离子水配制浓度为5000mg/L的共聚物水溶液，分别向5000mg/L的共聚物水溶液中加入不同量的NaCl，搅拌溶解完全后，用Brookfiled DV-III粘度计（剪切速率为7.34s-1）测定共聚物水溶液在20℃下的粘度。从图4可知，随着盐浓度的增大，共聚物粘度先是快速降低，随后趋于稳定。当NaCl浓度为10000mg/L时共聚物水溶液的粘度为184.5mPa.s，表现出较好的抗盐性能。
实施例7：水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂的驱油能力
配制浓度为3000mg/L的AM-AA-YEML-SAS四元共聚物水溶液（NaCl浓度为5000mg/L）。将一维填砂模型在饱和水后再饱和原油（原油在温度为60℃、剪切速率为7.34s-1条件下的粘度为55.6mPa.s），建立束缚水饱和度；再用6000mg/L的NaCl溶液驱替一维填砂模型中的原油，直到含水率达到95%；最后用3000mg/L的四元共聚物水溶液驱替一维填砂模型中的原油，直到含水率达再次达到95%。从图5可知，水驱油阶段的采收率为33.1%，3000mg/L AM-AA-YEML-SAS水溶液提高采收率20.2%，表现出较强的驱油能力。

Claims (1)

1.一种水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂，其特征在于，该驱油剂是由丙烯酰胺AM、丙烯酸AA、烯丙基磺酸钠SAS、功能单体YEML构成的四元共聚物；水溶性AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂结构式如下：
AM-AA-YEML-SAS四元共聚物驱油剂，其合成方法是，先在100mL三口烧瓶中加入0.01g功能单体YEML、0.03g烯丙基磺酸钠、6.36g丙烯酰胺以及3.60g丙烯酸，用氢氧化钠溶液调节pH值为7.0-7.5，配成单体总质量浓度为20％的水溶液，通氮气保护45min；再按摩尔比1:1加入引发剂过硫酸铵溶液和亚硫酸氢钠溶液，引发剂加入量为单体总质量的0.45％，继续通入氮气，在温度为45℃条件下反应6h；然后经过无水乙醇洗涤、烘干、粉碎制得四元共聚物；
YEML单体，其合成方法是，在100mL圆底烧瓶中加入4.2g马来酸酐和25mL乙醇，搅拌溶解完全；向圆底烧瓶中缓慢滴加2mL乙二胺和25mL乙醇的混合溶液，待滴加完全后在50℃下反应5h；过滤反应产物，并用大量蒸馏水洗涤，最后在50℃下烘干得到功能单体YEML。
CN201310242002.7A 2013-06-19 2013-06-19 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法 Expired - Fee Related CN103409125B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310242002.7A CN103409125B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310242002.7A CN103409125B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103409125A CN103409125A (zh) 2013-11-27
CN103409125B true CN103409125B (zh) 2015-07-29

Family

ID=49602168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310242002.7A Expired - Fee Related CN103409125B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103409125B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109485805B (zh) * 2018-11-09 2019-10-01 西南石油大学 一种基于主客体作用的四元共聚物及其制备方法
CN114478906B (zh) * 2020-10-26 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯酰胺基对称支化聚合物型表面活性剂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465397B1 (en) * 2000-02-11 2002-10-15 Clariant Finance (Bvi) Limited Synthetic crosslinked copolymer solutions and direct injection to subterranean oil and gas formations
CN102399018A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 中国石油化工股份有限公司 一种反渗透膜阻垢剂及应用
CN102471415A (zh) * 2009-08-06 2012-05-23 巴斯夫欧洲公司 水溶性疏水缔合共聚物
US8362180B2 (en) * 2009-05-20 2013-01-29 Basf Se Hydrophobically associating copolymers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525116B2 (en) * 1999-01-26 2003-02-25 National Gypsum Properties Llc Gypsum composition with ionic styrene butadiene latex additive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465397B1 (en) * 2000-02-11 2002-10-15 Clariant Finance (Bvi) Limited Synthetic crosslinked copolymer solutions and direct injection to subterranean oil and gas formations
US8362180B2 (en) * 2009-05-20 2013-01-29 Basf Se Hydrophobically associating copolymers
CN102471415A (zh) * 2009-08-06 2012-05-23 巴斯夫欧洲公司 水溶性疏水缔合共聚物
CN102399018A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 中国石油化工股份有限公司 一种反渗透膜阻垢剂及应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MA-AA-AM-SMAS四元共聚物的阻垢性能研究;黄杰等;《西南石油大学学报》;20070415;第29卷(第02期);117-121 *
四元聚合物驱油剂的合成及性能评价;闫立伟等;《化学研究与应用》;20120531;第24卷(第5期);811-815 *
新型双组分室温自交联共聚物乳液体系的研究;曾建国等;《高校化学工程学报》;20050425;第19卷(第02期);213-217 *
铜(Ⅱ)、锰(Ⅱ)、镍(Ⅱ)高分子配合物的合成、表征与催化性质研究;高丰琴等;《无机化学学报》;20051001;第21卷(第10期);1460-1464 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103409125A (zh) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102464761B (zh) 油田用磺化耐温抗盐共聚物及其制备方法
CN102618237B (zh) 一种含β-环糊精结构的聚合物粘土稳定剂及其合成方法
CN103421137B (zh) 耐高温驱油用聚丙烯酰胺的制备方法
CN103554357B (zh) 一种聚合物-离子液复合粘土稳定剂及其合成方法
CN104448127A (zh) 适用于特高矿化度油藏的聚合物流度控制剂及其制备方法
CN102352232B (zh) 抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂及其制备方法
CN102372807B (zh) 驱油用耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺的制备方法
JPH04330932A (ja) ゲル化可能な水性組成物
CN103059217A (zh) 一种耐温抗盐疏水缔合聚合物驱油剂及制备方法
CN104693351A (zh) 一种具表面活性功能聚合物及其制备方法和应用
CN102604623A (zh) AM/NaAA/NAC水溶性聚合物驱油剂及合成方法
CN101157741A (zh) 一种高分子量耐温抗盐聚丙烯酰胺的合成工艺
CN105085839A (zh) 水溶性AM-AA-改性纳米SiO2功能单体三元共聚物驱油剂的制备方法
CA3124893C (en) Acrylamide copolymer and preparation method thereof and use thereof
CN103409125B (zh) 一种水溶性四元共聚物驱油剂及其合成方法
CN103788295B (zh) 一种两步法制备丙烯酰胺系共聚物的方法
CN104762076A (zh) 水溶性AM-AA-改性纳米SiO2功能单体三元共聚物驱油剂
CN102464975B (zh) 用于高温高盐油藏提高采收率的组合物及其制备方法
CN102391849B (zh) 一种咪唑类聚合物驱油剂及其合成方法
CN103320111B (zh) 一种am/aa/nvp/yeml四元聚合物驱油剂及其合成方法
CN104152131B (zh) 一种含亚硫酸盐结构的聚合物驱油剂及其合成方法
CN102559156B (zh) 一种钻井液用高温高盐降滤失剂及其制备方法
CN103540307B (zh) 用于提高高温油藏采收率的组合物及其制备方法
CN102373048A (zh) 用于提高油田三次采油采收率的驱油方法
CN105001380B (zh) 疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150729

Termination date: 20170619