CN104356396A - 一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。亚硫酸盐法进行磺化改性改性木质素，其水溶性、分散性、表面活性等较好，同时木质素原料丰富，价格低廉，选择性大，安全无毒，可完全生物降解，不受pH影响，改性后的木质素亚硫酸盐调剖剂广泛应用到油田调剖剂中。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学及采油技术领域，特别涉及一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法。
背景技术
木质素与纤维素、淀粉、植物丹宁和腐殖酸并列为五大类钻井液用的天然有机原料，是目前国内外用途较广、用量最大、价格较低的钻井液处理剂。木质素来源丰富、价格低廉、可生物降解、对环境无污染，被广泛用于油田的调剖。因为木质素分子中具有芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、羧基等多种活性基团，兼具可再生可、生物降解以及无毒等优点，所以被视为优良的绿色化工原料，其改性研究备受关注。木质素在化学上具有不稳定性，通过对木质素的化学改性研究(磺化、硫化、氧化、接枝共聚、缩合、交联)可极大地提高木质素的应用性能，并能拓展其应用领域。目前，国内外磺化改性木质素的大多产品来源为改性亚硫酸盐法造纸制浆废液和碱法造纸制浆黑液。
化学调剖是通过在地层中注入调剖剂，调整非均质地层的吸水剖面，提高水驱波及系数，从而提高原油采收率的技术。目前国内使用的调剖剂很大一部分是利用聚丙烯酰胺类聚合物在地下交联生成的凝胶对高渗透层进行物理堵塞。这类调剖剂多使用无机铬交联剂，交联反应快且不易控制，使用的铬盐有毒，易污染环境，聚合物浓度较高，调剖剂材料费高，不利于大剂量使用。
发明内容
针对上述问题，本发明对木质素进行磺化改性，利用亚硫酸盐，制备出一种性能优良的采油用木质素亚硫酸盐调剖剂。本发明提供一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。
进一步，所述磺化剂也可以采用亚硫酸钾和氢氧化钾。
进一步，所述催化剂为FeCl3、CuSO4、ZnCl2中任意一种。
进一步，所述碱液是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、磷酸钾溶液、磷酸二氢钾溶液、亚硫酸钾溶液中任意一种。
本发明的优点在于：相对于碱法造纸制浆黑液的木质素产物相比，亚硫酸盐法造纸制浆废液改性后的产品其水溶性、分散性、表面活性等较好。利用木质素改性材料生产油田水处理剂，木质素作为天然高分子材料，原料丰富，价格低廉，选择性大，投药量小，安全无毒，可完全生物降解，不受pH影响，改性后的木质素亚硫酸盐调剖剂广泛应用到油田调剖剂中。
具体实施方式
以下应用实施例对发明做进一步说明。
实施例1：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量600mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为1∶9，电热套保温时间5h，加入催化剂FeCl3，用氢氧化钠溶液液调节pH 9，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例2：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在120℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量5001mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂CuSO4，用氢氧化钠溶液调节pH 10，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例3：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在120℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量5001mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂ZnCl2，用碳酸钠溶液调节pH 9，制得木质素磺酸盐调剖剂。
实施例4：
一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其具体的操作步骤：将木质素加入氢氧化钾和硫酸钾构成的磺化剂，在130℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中K2SO3用量5001mmol/g，KOH与K2SO3摩尔比为0.5∶9.5，电热套保温时间5h，加入催化剂FeCl3，用亚硫酸钾溶液调节pH 10，制得木质素磺酸盐调剖剂。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，具体的操作步骤为：将木质素加入氢氧化钠和硫酸钠构成的磺化剂，在100℃～140℃下进行加热，进行磺化反应，使木质素侧链上引进磺酸基，其中Na2SO3用量110mmol/g～610mmol/g，NaOH与Na2SO3摩尔比为0～1∶9～10，电热套保温时间5h，加入催化剂，用碱液调节pH 9～12，制得木质素磺酸盐调剖剂。
2.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述磺化剂为亚硫酸钾和氢氧化钾。
3.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为FeCl3、CuSO4、ZnCl2中任意一种。
4.根据权利要求所述一种采油用木质素亚硫酸盐调剖剂的制备方法，其特征在于，所述碱液是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、磷酸钾溶液、磷酸二氢钾溶液、亚硫酸钾溶液中任意一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150218 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |