CN105802104A - 一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用，该热稳定剂按重量份由以下组分组成：过氧化钙3‑5、硫酸铵20‑30、过氧乙酸2‑3和去离子水900‑1000。上述各组分均匀混合得到热稳定剂，用于油田聚合物驱油或堵调中。本发明热稳定剂具有在高温高盐条件下粘度保留率高，热稳定剂的使用使聚合物的浓度大幅度的降低；配制方法简单和制备速度快，成本较低并且能使聚合物的强度和稳定性都能得到较好的提高。

Description

一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种油田化学剂及其制备方法，尤其涉及一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用。
背景技术
目前在油田化学驱中常用的聚合物体系注入地层后，由于其中所用聚合物一般粘度较低，分子量较低，因此一旦聚合物受到温度的影响发生降解，交联聚合物的交联程度会降低，同时形成的空间网状结构容易松散，导致交联强度和稳定时间降低，使得调剖堵水效果受到影响。为了提高堵调用聚合物体系热稳定性，提高交联体系交联效果，增加堵水调剖的有效时间，为此发明了交联聚合物体系热稳定剂。专利名称“一种堵调用交联聚合物体系热稳定剂及其制备方法和应用”，专利号“201310024354.5”，提供了一种堵调交联聚合物体系热稳定剂，该热稳定剂主要由除氧剂和络合稳定剂按照一定的配比组成。本发明存在哪些缺点和不足：（1）耐温耐盐性能差；（2）不能有效地降低聚合物体系的使用浓度；（3）成本高，制备方法能耗高、制备速度慢；（4）甲醛具有强烈的致癌和促癌作用，长期使用对人体健康造成危害。本发明主要从聚合物降解机理入手，抑制降解过程中自由基的产生，再配合氧化除氧，使得该稳定剂具有使得聚合物更耐温耐盐、成本更低，配制更简单，使用更方便的有益效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂及其制备方法和应用，针对高温高盐油藏用聚合物的特点而设计，试验证明该热稳定剂配制方法简单，使用成本较低的特点，能使聚合物在高温高盐条件下稳定性得到大幅度的提高，同时能使聚合物的用量得到大幅度的降低。
本发明提供了一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂，按重量份所述热稳定剂由以下组分组成：过氧化钙3-5、硫酸铵20-30、过氧乙酸2-3和去离子水900-1000。
优选所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂，按重量份所述热稳定剂由以下组分组成：过氧化钙4.2、硫酸铵23、过氧乙酸2.8和去离子水960。
上述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的制备方法，包含由以下步骤组成：
（a）15-20℃下将过氧化钙加到去离子水中，在50-100转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）15-20℃下称取硫酸铵加入溶液A，在100-150转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）15-20℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度300-500转/分下搅拌20-30分钟，得到产品。
上述热稳定剂用于油田聚合物驱油或堵调中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
所述的热稳定剂的应用方法，其特征在于：在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用。
所述的热稳定剂的应用，所述的聚合物水溶液浓度为1000-3000mg/L，热稳定剂浓度为50-100mg/L。
优选所述热稳定剂浓度为80mg/L。
本发明具有如下优点：
现有油田用聚合物水溶液稳定性差的原因分析：①聚合物溶液配制水中含有微量二价铁，使得聚合物降解自由基更加活跃，加速聚合物降解；②溶液配制用水一般为处理后的回注污水，含有的细菌杂质较多，实验证明会降低交联聚合物体系的稳定性。而本发明热稳定剂的过氧化钙能使二价铁快速氧化，过氧乙酸快速杀菌，从而使得聚合物溶液稳定性能得到较好提高。
在油田聚合物驱油或堵调时，按照设计将配制好的聚合物与热稳定剂溶液泵入地层，能起到很好的提高采收率的效果。添加热稳定剂后的有效效果：
（1）聚合物在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，添加稳定剂前放置6个月后粘度保留率为43％，添加专利号为ZL201310024354.5中的热稳定剂后粘度保留率提高到了62％，添加本发明的热稳定剂后粘度保留率提高到95％以上；
（2）某高温高盐油田某区块通过聚合物堵调，添加本发明的热稳定剂后的聚合物使用浓度由4500mg/L减小到1450mg/L，极大的节省了聚合物驱油的成本；
（3）与其它稳定剂相比，具有浓度低，制备方法能耗低、制备速度快的特点。
具体实施方式
实施例 1
准确称量原料（千克）：过氧化钙4.2、硫酸铵23、过氧乙酸2.8和去离子水960。
制备方法 ：
（a）15℃下将过氧化钙加到去离子水中，在50转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）16℃下称取硫酸铵加入溶液A，在120转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）18℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度420转/分下搅拌25分钟，得到产品。
实施例2
准确称量原料（千克）：过氧化钙3、硫酸铵20、过氧乙酸2和去离子水920。
制备方法 ：
（a）16℃下将过氧化钙加到去离子水中，在100转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）15℃下称取硫酸铵加入溶液A，在100转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）16℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度300转/分下搅拌20分钟，得到产品。
实施例3
准确称量原料（千克）：过氧化钙5、硫酸铵23、过氧乙酸2.3和去离子水900。
制备方法 ：
（a）20℃下将过氧化钙加到去离子水中，在60转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）20℃下称取硫酸铵加入溶液A，在110转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）15℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度350转/分下搅拌23分钟，得到产品。
实施例4
准确称量原料（千克）：过氧化钙3.2、硫酸铵27、过氧乙酸3和去离子水1000。
制备方法 ：
（a）17℃下将过氧化钙加到去离子水中，在70转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）19℃下称取硫酸铵加入溶液A，在150转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）17℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度460转/分下搅拌20-30分钟，得到产品。
实施例5
准确称量原料（千克）：过氧化钙4.6、硫酸铵30、过氧乙酸2.5和去离子水990。
制备方法 ：
（a）18℃下将过氧化钙加到去离子水中，在80转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）18℃下称取硫酸铵加入溶液A，在130转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）20℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度500转/分下搅拌30分钟，得到产品。
实施例6
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物驱油中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为2700mg/L，热稳定剂浓度为80mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为98.8%。
实施例7
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物驱油中；所述聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为1000mg/L，热稳定剂浓度为50mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为95.6%。
实施例8
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物驱油中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为3000mg/L，热稳定剂浓度为100mg/L添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为96.0%。
实施例9
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物驱油中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为2000mg/L，热稳定剂浓度为78mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为97.5%。
实施例10
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物驱油中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为1600mg/L，热稳定剂浓度为62mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为96.8%。
实施例11
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物堵调中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为1000mg/L，热稳定剂浓度为50mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为97.2%。
实施例12
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物堵调中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为3000mg/L，热稳定剂浓度为100mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为97.1%。
实施例13
本发明中的实施例1-5之一中热稳定剂用于油田聚合物堵调中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用；所述的聚合物水溶液浓度为1800mg/L，热稳定剂浓度为80mg/L，添加所述热稳定剂后的聚合物溶液在温度90℃和矿化度100000mg/L条件下，6个月后的粘度保留率为98.5%。

Claims (6)

1.一种耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂，按重量份所述热稳定剂由以下组分组成：过氧化钙3-5、硫酸铵20-30、过氧乙酸2-3和去离子水900-1000；
其中所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的制备方法，由以下步骤组成：
（a）15-20℃下将过氧化钙加到去离子水中，在50-100转/分下搅拌均匀，制备水溶液A；
（b）15-20℃下称取硫酸铵加入溶液A，在100-150转/分下搅拌均匀，得到溶液B；
（c）15-20℃下在溶液B中加入过氧乙酸，搅拌速度300-500转/分下搅拌20-30分钟，得到产品。
2.根据权利要求1所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂，按重量份所述的热稳定剂由以下组分组成：过氧化钙4.2、硫酸铵23、过氧乙酸2.8和去离子水960。
3. 根据权利要求1或2所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的应用，所述热稳定剂用于油田聚合物驱油或堵调中；所述的聚合物包括聚丙烯酰胺、疏水缔合聚丙烯酰胺和黄胞胶。
4. 根据权利要求3所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的应用，其特征在于，在配制好的聚合物水溶液中先加入热稳定剂混合均匀使用。
5. 根据权利要求4所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的应用，其特征在于，所述的聚合物水溶液浓度为1000-3000mg/L，热稳定剂浓度为50-100mg/L。
6. 根据权利要求5所述的耐高温高盐油田用聚合物的热稳定剂的应用，其特征在于，所述的热稳定剂浓度为80mg/L。
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