CN113201103B - 一种驱油用粘度调节剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种驱油用粘度调节剂及其制备方法，尤其涉及一种可以同时增大水相粘度、降低油相粘度的粘度调节剂及其制备方法。该粘度调节剂由聚乙烯醇、丙烯酰胺、N‑异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯按质量比(25‑50):(50‑100):(10‑30):(20‑30)进行接枝共聚制备得到，适宜应用质量浓度为0.2％‑2％。该粘度调节剂溶解于水后可增大水相粘度，并通过乳化稠油显著降低原油粘度。

Description

一种驱油用粘度调节剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粘度调节剂，尤其涉及一种可通过增加水相粘度，并同时通过乳化作用降低稠油粘度，达到调高稠油采收率的粘度调节剂。

背景技术

石油的开采分为三大阶段，依次为一次采油、二次采油、三次采油。一次采油利用油井自身的能量进行石油的开采，采收率一般不高于20％。二次采油利用人工输入能量的方式以补充油井能量，而进行石油的开采，采收率可提升至30％-50％。经过一次采油、二次采油后，仍有40％-60％的原油未被开采，仍有显著的经济价值，需进行三次采油予以采收。但是，随着油井开采程度的加大，采出的石油粘度逐渐增大，流动性逐渐下降。目前，三次采油应用最多的是聚合物驱与表面活性剂驱。聚合物驱利用聚合物溶解于水后增大水相粘度以改善油水流度比的原理，达到提高采收率的目的；表面活性剂驱利用表面活性剂溶解于水后降低油水界面张力，乳化原油以降低原油粘度，达到提高采收率的目的。实际三次采油时，往往将表面活性剂驱和聚合物驱依次进行，施工周期长，药剂成本高，操作繁琐。因此，如能将表面活性剂驱和聚合物驱合并，具备显著的经济价值。而表面活性剂驱和聚合物驱使用的化学剂不同，其分子量差异巨大，在地层中易出现色谱分离，化学剂不能发挥作用，因此不能将表面活性剂驱和聚合物驱使用的化学剂简单混合、联合使用，需开发一种能够同时具备表面活性降低原油粘度，并可增大水相粘度改善油水流度比的化学剂。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种驱油用粘度调节剂及其制备方法和应用，可增加水相粘度，改善油水流度比，并同时通过乳化作用降低稠油粘度，达到提高稠油采收率的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种驱油用粘度调节剂，由聚乙烯醇接枝丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯制备而得，化学结构式如下：

式中，R₁、R₂、R₃为

三种基团中的任意一种，且R₁、R₂、R₃两两互异，互不相同；

式中，A、B表示聚合度，其中A为100-200，B为500-1500，丙烯酰胺聚合度为50-1000，N-异丙基丙烯酰胺聚合度为100-500，苯氧乙酸烯丙酯聚合度为50-200。

所述驱油用粘度调节剂的分子量为5×10⁴-25×10⁴。

所述驱油用粘度调节剂用于原油的开采，驱油用粘度调节剂的水溶液适宜应用质量浓度为0.2％～2％。

所述驱油用粘度调节剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙烯醇溶解于水中，依次加入丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯，最后加入引发剂，添加过程中持续搅拌并通入氮气以营造保护气氛；

2)物料添加完毕后，反应体系温度升高至30-70℃，反应时间达1-5h后，加入阻聚剂以终止反应；

3)反应结束后用乙醇沉淀、过滤、干燥即可获得共聚产物。

本发明中，聚乙烯醇、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯、引发剂、阻聚剂的质量比为(25-50):(50-100):(10-30):(20-30):(0.1-1):(0.5-5)。

在步骤1)中，所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化氢中的至少一种。

在步骤2)中，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、四氯苯醌中的至少一种。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供一种粘度调节剂，原料容易获取，且制备过程简单；

(2)本发明提供的粘度调节剂，可以同时增大水相粘度、降低油相粘度，达到提高原油采收率的目的；

(3)本发明提供的一种粘度调节剂具有用量少、水相增稠显著、油相粘度降低明显的优点，适用于原油的开采应用。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

将4g聚乙烯醇溶解于水中，依次加入8g丙烯酰胺、2g N-异丙基丙烯酰胺、1.6g苯氧乙酸烯丙酯，将0.075g过硫酸钾溶于水中，搅拌至完全溶解后加入至聚乙烯醇溶液中，添加过程中持续搅拌并通入氮气；利用油浴加热至40℃，反应4h后加入0.2g对苯二酚，乙醇沉淀、过滤、干燥即可获得接枝共聚产物。

将制得的粘度调节剂用去离子水配置成质量浓度为1％的水溶液，利用旋转粘度计测试其在80℃下的粘度，结果见表1；

利用旋转粘度计测试原油在80℃下的粘度，结果见表1；

将制得的粘度调节剂用去离子水配置成质量浓度为1％的水溶液，将其与原油按3:7的质量比进行混合，利用旋转粘度计测试其在80℃下的粘度，结果见表1；

降粘率计算公式如下：

降粘率计算结果见表1。

表1粘度评价结果

实施例2：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：丙烯酰胺用量为7g，苯氧乙酸烯丙酯用量为1.8g。测试结果见表1。

实施例3：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：丙烯酰胺用量为6g，苯氧乙酸烯丙酯用量为2.0g。测试结果见表1。

实施例4：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：丙烯酰胺用量为5g，苯氧乙酸烯丙酯为2.2g。测试结果见表1。

实施例5：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：丙烯酰胺用量为4g，苯氧乙酸烯丙酯为2.4g。测试结果见表1。

实施例6：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：反应温度为60℃。测试结果见表1。

实施例7：

如实施例1所述的粘度调节剂的制备方法及测试方法，不同之处在于：反应时间为5h。

测试结果见表1。

由上述实施例测试结果可知，本发明实施例得到的粘度调节剂增加水相粘度显著、降低油相粘度明显，可达到较高的降粘率。本发明所制得的粘度调节剂具有用量少、降粘效果显著的特点。

以上所述实施例仅为本发明部分实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种驱油用粘度调节剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将聚乙烯醇溶解于水中，依次加入丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯，最后加入引发剂，添加过程中持续搅拌并通入氮气以营造保护气氛；

2)物料添加完毕后，反应体系温度升高至30-70℃，反应时间达1-5h后，加入阻聚剂以终止反应；

3)反应结束后用乙醇沉淀、过滤、干燥即可获得共聚产物。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于聚乙烯醇、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、苯氧乙酸烯丙酯、引发剂、阻聚剂的质量比为(25-50):(50-100):(10-30):(20-30):(0.1-1):(0.5-5)。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化二苯甲酰、过氧化氢中的至少一种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、四氯苯醌中的至少一种。

5.权利要求1-4任一项所述制备方法制备的驱油用粘度调节剂的应用，其特征在于：用于原油的开采，所述驱油用粘度调节剂的水溶液适宜应用质量浓度为0.2％-2％。