CN105384881A - 一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法 - Google Patents

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周瑞文
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Abstract

本发明的目的是提供一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备耐温抗盐聚合物；(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液；本发明的有益效果：通过将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和木质素磺酸盐进行三元共聚，制备出耐温抗盐性能良好的聚丙烯酞胺类聚合物；且采用经过处理后的污水配制成耐温抗盐聚合物溶液应用于三次采油中，可节省淡水资源，减少污水外排，节能环保。

Description

一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及采油用驱油剂技术领域，特别涉及一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺单体和含有酰胺基团或者其它功能基团的单体的共聚物的统称。作为采油驱油剂，聚丙烯酰胺聚合物凭借其明显的增油降水效果及其较高的原油采收率，在中国非高温高盐油藏已经获得工业化应用推广。但是对于高温高盐油藏，普通的聚丙烯酰胺聚合物则难以涉足，这是因为随着温度的升高和外加盐浓度的增加，聚丙烯酰胺聚合物溶液黏度迅速下降，严重制约其应用。所以如何提高聚丙烯酰胺类聚合物的耐温抗盐性使其应用范围更加广泛成为了摆在广大石油工作者面前的难题。
采用聚合物驱油技术已经成为三次采油中主要应用的技术手段，但同时也带来一个不容忽视的问题，就是由于在三次采油中需要使用大量的清水，所以面临着污水处理和外排的压力，若采出污水不能有效的利用，将会造成严重的水资源的浪费。为了节约清水资源，在清水相对匮乏的油田，用清水配制高浓度的聚合物溶液，用注入污水稀释高浓度聚合物溶液达到所需要的聚合物浓度或者用污水直接配制所需浓度的聚合物溶液，是当前对污水进行有效利用的主要方向。但是采出污水中存在各种复杂的化学组分和高盐环境对聚丙烯酰胺分子的降解作用，导致聚合物溶液在配制和注入过程中溶液黏度损失严重，故需要一种耐温抗盐聚合物来解决这一问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法。
本发明的技术方案为一种污水配制耐温抗盐聚合物及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备耐温抗盐聚合物
将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器中，加入去离子水，搅拌使其完全溶解；加入碱溶液调节溶液pH在5～9之间；称取一定量的丙烯酰胺和木质素磺酸盐加入至反应器中，加入去离子水，搅拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮气充分除氧，氮气通入时间为20～60min，将一定量的偶氮类引发剂加入到混合液中，搅拌使其混合均匀，让混合液在温度为40～80℃下进行聚合反应，聚合时间为6～16h，得到胶状的聚合产物；将产物用无水乙醇充分洗涤，在常温下干燥、粉碎，得到细颗粒状聚合产物；
(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液
将步骤(1)所得的一定量的聚合产物单体溶于经处理过的污水中，配制所需单体浓度的聚合物溶液。
进一步，各单体质量配比为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木质素磺酸盐＝1:0.1～0.4:0.01～0.05。
进一步，所述碱溶液选用氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10～20％。
进一步，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐，所用质量分数为0.01～0.05％。
进一步，配制聚合物溶液的单体浓度为10％～40％。
本发明的有益效果在于：通过将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺和木质素磺酸盐进行三元共聚，制备出耐温抗盐性能良好的聚丙烯酞胺类聚合物；且采用经过处理后的污水配制成耐温抗盐聚合物溶液应用于三次采油中，可节省淡水资源，减少污水外排，节能环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做出简要说明。
实施例一：
(1)制备耐温抗盐聚合物
将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)加入反应器中，加入去离子水，搅拌使其完全溶解；加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在5左右；称取一定量的丙烯酰胺(AM)和木质素磺酸盐加入至反应器中，加入去离子水，搅拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮气充分除氧，氮气通入时间为30min，将一定量的偶氮二异丁基脒盐酸盐加入到混合液中，搅拌使其混合均匀，让混合液在温度为40℃下进行聚合反应，聚合时间为12h，得到胶状的聚合产物；将产物用无水乙醇充分洗涤，在常温下干燥、粉碎，得到细颗粒状聚合产物，其中，各单体质量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木质素磺酸盐＝1：0.1：0.01；氢氧化钠溶液的质量分数为10％，偶氮二异丁基脒盐酸盐的质量分数为0.01％；所得聚合产物分子量为945万；
(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液
将步骤(1)所得的一定量的聚合产物单体溶于经处理过的污水中，配制所需单体浓度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的单体浓度为10％。
实施例二：
(1)制备耐温抗盐聚合物
将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)加入反应器中，加入去离子水，搅拌使其完全溶解；加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在7左右；称取一定量的丙烯酰胺(AM)和木质素磺酸盐加入至反应器中，加入去离子水，搅拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮气充分除氧，氮气通入时间为60min，将一定量的偶氮二异丁基脒盐酸盐加入到混合液中，搅拌使其混合均匀，让混合液在温度为60℃下进行聚合反应，聚合时间为16h，得到胶状的聚合产物；将产物用无水乙醇充分洗涤，在常温下干燥、粉碎，得到细颗粒状聚合产物，其中，各单体质量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木质素磺酸盐＝1：0.4：0.05；氢氧化钠溶液的质量分数为15％，偶氮二异丁基脒盐酸盐的质量分数为0.05％；所得聚合产物分子量为1062万；
(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液
将步骤(1)所得的一定量的聚合产物单体溶于经处理过的污水中，配制所需单体浓度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的单体浓度为25％。
实施例三：
(1)制备耐温抗盐聚合物
将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)加入反应器中，加入去离子水，搅拌使其完全溶解；加入氢氧化钠溶液调节溶液pH在9左右；称取一定量的丙烯酰胺(AM)和木质素磺酸盐加入至反应器中，加入去离子水，搅拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮气充分除氧，氮气通入时间为45min，将一定量的偶氮二异丁基脒盐酸盐加入到混合液中，搅拌使其混合均匀，让混合液在温度为80℃下进行聚合反应，聚合时间为6h，得到胶状的聚合产物；将产物用无水乙醇充分洗涤，在常温下干燥、粉碎，得到细颗粒状聚合产物，其中，各单体质量配比2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木质素磺酸盐＝1：0.2：0.02；氢氧化钠溶液的质量分数为20％，偶氮二异丁基脒盐酸盐的质量分数为0.03％；所得聚合产物分子量为993万；
(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液
将步骤(1)所得的一定量的聚合产物单体溶于经处理过的污水中，配制所需单体浓度的聚合物溶液，控制聚合物溶液的单体浓度为40％。
对比例一为水解聚丙烯酰胺，分子量为1200万，将实施例一、实施例二、实施例三和对比例一所得的聚合物溶液配制成1500mg/L的溶液，溶液的盐浓度控制为5000mg/L，测量聚合物溶液在不同温度下的粘度变化情况。
表1不同聚合物溶液在不同温度下的表观粘度的变化情况
表观粘度(mPa·s) 25℃ 40℃ 65℃ 80℃
实施例一 47.5 43.6 35.2 28.5
实施例二 52.1 48.4 40.7 34.8
实施例三 49.8 45.1 39.4 32.9
对比例一 45.6 31.8 19.6 12.4
将实施例一、实施例二、实施例三和对比例一所得的聚合物溶液配制成1500mg/L的溶液，测量聚合物溶液在温度为80℃时不同矿化度下的粘度变化情况。
表2不同聚合物溶液在不同矿化度下的表观粘度的变化情况
表观粘度(mPa·s) 2000mg/L 5000mg/L 10000mg/L 15000mg/L
实施例一 32.2 28.5 25.6 23.0
实施例二 36.4 34.8 32.3 30.9
实施例三 34.1 32.9 30.6 27.4
对比例一 21.9 12.4 9.0 5.4
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种污水配制耐温抗盐聚合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备耐温抗盐聚合物
将一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器中，加入去离子水，搅拌使其完全溶解；加入碱溶液调节溶液pH在5～9之间；称取一定量的丙烯酰胺和木质素磺酸盐加入至反应器中，加入去离子水，搅拌使其充分溶解；向上述溶液中通氮气充分除氧，氮气通入时间为20～60min，将一定量的偶氮类引发剂加入到混合液中，搅拌使其混合均匀，让混合液在温度为40～80℃下进行聚合反应，聚合时间为6～16h，得到胶状聚合产物；将产物用无水乙醇充分洗涤，在常温下干燥、粉碎，得到细颗粒状聚合产物；
(2)用经处理过的污水配制所需浓度的聚合物溶液
将步骤(1)所得的一定量的聚合产物溶于经处理过的污水中，配制所需单体浓度的聚合物溶液。
2.根据权利要求1所述一种污水配制耐温抗盐聚合物的制备方法，其特征在于：各单体质量配比为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸：丙烯酰胺：木质素磺酸盐＝1:0.1～0.4:0.01～0.05。
3.根据权利要求1所述一种污水配制耐温抗盐聚合物的制备方法，其特征在于：所述碱溶液选用氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液质量分数为10～20％。
4.根据权利要求1所述一种污水配制耐温抗盐聚合物的制备方法，其特征在于：所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐，所用质量分数为0.01～0.05％。
5.根据权利要求1所述一种污水配制耐温抗盐聚合物的制备方法，其特征在于：配制聚合物溶液的单体浓度为10％～40％。
6.由权利要求1-5任意一项制备方法得到的污水配制耐温抗盐聚合物。
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