CN113773828A - 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法 - Google Patents

一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113773828A
CN113773828A CN202111242619.XA CN202111242619A CN113773828A CN 113773828 A CN113773828 A CN 113773828A CN 202111242619 A CN202111242619 A CN 202111242619A CN 113773828 A CN113773828 A CN 113773828A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acrylamide
viscosity
oil
viscoelastic
acrylic acid
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.)
Granted
Application number
CN202111242619.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113773828B (zh
Inventor
束青林
姚秀田
赵小川
谢向东
徐强
郑万刚
秦斌
杜祥义
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.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shengli Oilfield Co Gudao Oil Extraction Plant
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shengli Oilfield Co Gudao Oil Extraction Plant
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 China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shengli Oilfield Co Gudao Oil Extraction Plant filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202111242619.XA priority Critical patent/CN113773828B/zh
Publication of CN113773828A publication Critical patent/CN113773828A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113773828B publication Critical patent/CN113773828B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/30—Viscoelastic surfactants [VES]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明提供一种稠油用粘弹性降粘驱油剂，其结构式如下：
Figure DDA0003320022670000011
其中，丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N‑羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸‑聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。本发明还涉及所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法。采用该方法制得的稠油用粘弹性降粘驱油剂具有较大程度地降低粘性、提高稠油油藏产量等特点，可广泛应用于石油、化工等开采领域。

Description

一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘弹性降粘技术，特别是涉及一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法。
背景技术
在实际生产中，由于稠油的粘度与密度均比较高，故稠油无法采用常规开发方法进行顺利开采。目前，世界范围内对稠油油藏主要采用热采方法：通过提高油层内稠油的温度，来解决由于稠油粘度高所造成的开采难的问题。其中，蒸汽吞吐是最主要的热采方式。虽然蒸汽吞吐能够大幅提高稠油油藏的产量，但是，吞吐轮次与稠油油藏产量并非同步提高。蒸汽吞吐一般使得稠油油藏产量在第4或第5周期时达到高峰；之后，由于蒸汽窜流、地层压力下降等原因，稠油油藏产量会逐步下降，故蒸汽吞吐方式不再适用。
稠油化学冷采技术是20世纪80年代由加拿大等国发展起来的一项普通稠油开采新技术，其具有工艺简单、需要设备少以及便于生产管理等优势。目前，美国、加拿大等国家的部分稠油区块已采用了该化学冷采技术作，并进行了商业化应用。研究结果表明，化学冷采助剂能较好地降低稠油粘度，具有稳定的分散性能、较好的洗油能力、提高油井产量、降低生产成本等特点。
目前，化学降粘体系主要以小分子表面活性剂为主，其具有水溶液表观粘度低的特点。但是，在油藏条件下驱替极易发生指进现象，使得其无法与稠油充分接触。近年来，聚合物型表面活性剂的研究被研究人员提上日程，申请号为“201910924510.0”、发明名称为“稠油用聚合物降粘剂及其制备方法”的中国发明专利公开了一种聚合物型表面活性剂，其属于疏水改性聚丙烯酰胺，具有乳化稠油的作用。由于该表面活性剂分子中引入羧酸基和磺酸基，故其水溶液呈负电性。表面活性剂水溶液在油藏中容易与地层中的阳离子形成络合物，造成其分子失活。特别地，对于钙Ca离子或镁Mg离子浓度＞600毫克/升的地层水，表面活性剂分子容易失活。可知，该聚合物型表面活性剂对于稠油油藏产量也具有较大的局限性。
由此可见，在现有技术中，尚无能提高活性与表观粘度的聚合物性降粘剂。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种稠油用的较大程度地降低粘性、提高稠油油藏产量的粘弹性降粘驱油剂及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明提出的第一技术方案为：
一种稠油用粘弹性降粘驱油剂，具有式(Ι)的结构式：
Figure BDA0003320022650000021
其中，丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
综上所述，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂在使用浓度为2000毫克/升(mg/L)、稠油总矿化度高于30000mg/L、地层水中Ca2+与Mg2+总离子浓度大于600mg/L、温度高于100℃时，其表观粘度大于30毫帕秒(mPa.s)。本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂被地层水稀释至500mg/L时，仍具有高效降粘效果，可使稠油粘度降低至100mPa.s以下。由此可见，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂完全满足稠油降粘冷采开发技术要求，能较大程度地降低稠油粘性，并提高稠油油藏产量。
为了达到上述目的，本发明提出的第二技术方案为：
一种稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、配置溶剂。
步骤2、将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中混合均匀后，再加入引发剂，进行聚合反应，得到混合物；该聚合反应的方程式为：
Figure BDA0003320022650000031
其中，以丙烯酰胺为基准：1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为30摩尔～100摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为50摩尔-80摩尔；1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.001摩尔～0.01摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.003摩尔～0.005摩尔；丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
步骤3、对步骤2得到的混合物依次进行除溶剂、洗涤、干燥、造粒处理，得到稠油用粘弹性降粘驱油剂。
综上所述，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法中，溶剂、引发剂、丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯这些原料的来源都比较广泛，制备过程的工艺很简单；而且，整个制备过程中无污染物介入，清洁度高。更重要的是，本发明所述制备方法制得的稠油用粘弹性降粘驱油剂在使用浓度为2000毫克/升(mg/L)、稠油总矿化度高于30000mg/L、地层水中Ca2+与Mg2+总离子浓度大于600mg/L、温度高于100℃时，其表观粘度大于30毫帕秒(mPa.s)。本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂被地层水稀释至500mg/L时，仍具有高效降粘效果，可使稠油粘度降低至100mPa.s以下。因此，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂完全满足稠油降粘冷采开发技术要求，能较大程度地降低稠油粘性，并提高稠油油藏产量。另外，由于本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法工艺简单、原料来源广泛，故其成本也比较低。
附图说明
图1为本发明所述一种稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法的总体流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
一种稠油用粘弹性降粘驱油剂，具有式(Ι)的结构式：
Figure BDA0003320022650000051
其中，丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
总之，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂在使用浓度为2000毫克/升(mg/L)、稠油总矿化度高于30000mg/L、地层水中Ca2+与Mg2+总离子浓度大于600mg/L、温度高于100℃时，其表观粘度大于30毫帕秒(mPa.s)。本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂被地层水稀释至500mg/L时，仍具有高效降粘效果，可使稠油粘度降低至100mPa.s以下。由此可见，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂完全满足稠油冷采降粘驱开发技术要求，能较大程度地降低稠油粘性，并提高稠油油藏产量。
图1为本发明所述一种稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法的总体流程示意图。如图1所示，本发明所述一种稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1、配置溶剂。
本发明步骤1中，所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺的混合物，水与N,N-二甲基甲酰胺的混合摩尔比为1:0.5～10。所述引发剂包括：偶氮类引发剂或者过氧类引发剂。优选地，偶氮类引发剂包括：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或两种组合；优选地，过氧类引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种组合。
步骤2、将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中混合均匀后，再加入引发剂，进行聚合反应，得到混合物；该聚合反应的方程式为：
Figure BDA0003320022650000061
其中，以丙烯酰胺为基准：1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为30摩尔～100摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为50摩尔-80摩尔；1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.001摩尔～0.01摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.003摩尔～0.005摩尔；丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
步骤3、对步骤2得到的混合物依次进行除溶剂、洗涤、干燥、造粒处理，得到稠油用粘弹性降粘驱油剂。
总之，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法中，溶剂、引发剂、丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯这些原料的来源都比较广泛，制备过程的工艺很简单；而且，整个制备过程中无污染物介入，清洁度高。更重要的是，本发明所述制备方法制得的稠油用粘弹性降粘驱油剂在使用浓度为2000毫克/升(mg/L)、稠油总矿化度高于30000mg/L、地层水中Ca2+与Mg2+总离子浓度大于600mg/L、温度高于100℃时，其表观粘度大于30毫帕秒(mPa.s)。本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂被地层水稀释至500mg/L时，仍具有高效降粘效果，可使稠油粘度降低至100mPa.s以下。因此，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂完全满足稠油降粘冷采开发技术要求，能较大程度地降低稠油粘性，并提高稠油油藏产量。另外，由于本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法工艺简单、原料来源广泛，故其成本也比较低。
本发明步骤2中，所述将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中混合均匀后，再加入引发剂，进行聚合反应，具体包括如下步骤：
步骤21、将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中，并由搅拌器以400转/分钟～600转/分钟的搅拌速度充分搅拌，使之混合均匀，得到混合溶液。
步骤22、将引发剂缓慢加入步骤21得到的混合溶液中后，再向该混合溶液中加入3粒～10粒沸石，并将混合溶液反应温度调节至40℃～70℃。
步骤23、对调节好反应温度的混合溶液，由搅拌器以300转/分钟～600转/分钟搅拌速度持续搅拌；在持续搅拌过程中，该混合溶液发生聚合反应，且该聚合反应持续6小时～20小时。
本发明中，所述步骤3具体包括如下步骤：
步骤31、将所述混合物放入旋转蒸发仪中，以除去混合物中的溶剂；将除去溶剂后的物质冷却至室温；之后，采用乙醇对冷却后的物质洗涤3-5次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤32、将白色胶状体切割成小块后放入80℃～120℃的烘箱中烘干24小时～36小时，得到白色固体；之后，采用粉碎机，将白色固体粉碎至30-60目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂。
本发明步骤2中，所述丙烯酰胺的结构式如(II)式：
Figure BDA0003320022650000081
所述N-羟烷基丙烯酰胺的结构式如(III)式：
Figure BDA0003320022650000082
其中，N表示氮元素；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；
所述丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的结构式如(IV)式：
Figure BDA0003320022650000083
其中，C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
本发明步骤2中，所述丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的摩尔比为1:0.1～0.5:0.02～0.3；优选地，所述丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的摩尔比为1:0.2-0.3:0.05-0.1。
本发明中，发生聚合反应所采用的容器为带有温度计、搅拌器、分水装置和加热装置的四口烧瓶。这些装置或设备均为常规装置或设备。
实施例
以下实施例与对比例中，在没有特别说明的情况下，所使用的各种试剂均为来自商购的化学纯试剂。对于产品的性能测试，粘弹性降粘驱油剂的耐盐性能及表观粘度测定方法参考Q/SH10201572-2017《驱油用聚丙烯酰胺》；降粘测试方法参考Q/SH10201519-2016《稠油降粘剂通用标准》。
实施例1
在实施例1中，所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1a、在带有温度计、搅拌器、分水装置与加热装置的四口烧瓶中加入由20mol水、30mol N,N-二甲基甲酰胺组成的溶剂。
步骤1b、向四口烧瓶中继续加入1mol丙烯酰胺单体、0.1mol N-羟烷基丙烯酰胺单体与0.02mol丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体；开启搅拌器，搅拌速度为400rpm，使这些原料完全混合均匀。
步骤1c、将作为引发剂的0.001mol偶氮二异丁腈缓慢加入到四口烧瓶中后，继续加入3粒沸石，将四口烧瓶内的温度调节至40℃；调节搅拌速度为300rpm，持续搅拌反应6h，得到混合物。
步骤1d、将步骤1c得到的混合物放入旋转蒸发仪中除去溶剂后冷却至室温，采用乙醇对冷却物质洗涤3次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤1e、将步骤1d得到的白色胶状体切割成小块后，放入80℃烘箱中烘干24h，得到白色固体；采用粉碎机将白色固体粉碎至30目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂A1。
实施例2
在实施例2中，所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤2a、在带有温度计、搅拌器、分水装置与加热装置的四口烧瓶中加入由40mol水、20mol N,N-二甲基甲酰胺组成的溶剂。
步骤2b、向四口烧瓶中继续加入1mol丙烯酰胺单体、0.2mol N-羟烷基丙烯酰胺单体与0.05mol丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体；开启搅拌器，搅拌速度为450rpm，使这些原料完全混合均匀。
步骤2c、将作为引发剂的0.002mol偶氮二异丁腈缓慢加入到四口烧瓶中后，继续加入5粒沸石，将四口烧瓶内的温度调节至45℃；调节搅拌速度为450rpm，持续搅拌反应12h，得到混合物。
步骤2d、将步骤2c得到的混合物放入旋转蒸发仪中除去溶剂后冷却至室温，采用乙醇对冷却物质洗涤3次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤2e、将步骤2d得到的白色胶状体切割成小块后，放入85℃烘箱中烘干30h，得到白色固体；采用粉碎机将白色固体粉碎至40目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂A2。
实施例3
在实施例3中，所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤3a、在带有温度计、搅拌器、分水装置与加热装置的四口烧瓶中加入由30mol水、30mol N,N-二甲基甲酰胺组成的溶剂。
步骤3b、向四口烧瓶中继续加入1mol丙烯酰胺单体、0.3mol N-羟烷基丙烯酰胺单体与0.1mol丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体；开启搅拌器，搅拌速度依次递增：400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm，使这些原料完全混合均匀。
步骤3c、将作为引发剂的0.005mol偶氮二异丁基脒盐酸盐缓慢加入到四口烧瓶中后，继续加入7粒沸石，将四口烧瓶内的温度调节至50℃；调节搅拌速度为400rpm，持续搅拌反应8h，得到混合物。
步骤3d、将步骤3c得到的混合物放入旋转蒸发仪中除去溶剂后冷却至室温，采用乙醇对冷却物质洗涤4次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤3e、将步骤3d得到的白色胶状体切割成小块后，放入90℃烘箱中烘干32h，得到白色固体；采用粉碎机将白色固体粉碎至50目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂A3。
实施例4
在实施例4中，所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤4a、在带有温度计、搅拌器、分水装置与加热装置的四口烧瓶中加入由30mol水、50mol N,N-二甲基甲酰胺组成的溶剂。
步骤4b、向四口烧瓶中继续加入1mol丙烯酰胺单体、0.4mol N-羟烷基丙烯酰胺单体与0.2mol丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体；开启搅拌器，搅拌速度为550rpm，使这些原料完全混合均匀。
步骤4c、将作为引发剂的0.006mol过硫酸铵缓慢加入到四口烧瓶中后，继续加入6粒沸石，将四口烧瓶内的温度调节至65℃；调节搅拌速度为500rpm，持续搅拌反应15h，得到混合物。
步骤4d、将步骤4c得到的混合物放入旋转蒸发仪中除去溶剂后冷却至室温，采用乙醇对冷却物质洗涤4次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤4e、将步骤4d得到的白色胶状体切割成小块后，放入100℃烘箱中烘干28h，得到白色固体；采用粉碎机将白色固体粉碎至50目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂A4。
实施例5
在实施例5中，所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法包括如下步骤：
步骤5a、在带有温度计、搅拌器、分水装置与加热装置的四口烧瓶中加入由20mol水、40mol N,N-二甲基甲酰胺组成的溶剂。
步骤5b、向四口烧瓶中继续加入1mol丙烯酰胺单体、0.5mol N-羟烷基丙烯酰胺单体与0.3mol丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体；开启搅拌器，搅拌速度为600rpm，使这些原料完全混合均匀。
步骤5c、将作为引发剂的0.01mol过硫酸钾缓慢加入到四口烧瓶中后，继续加入10粒沸石，将四口烧瓶内的温度调节至70℃；调节搅拌速度为600rpm，持续搅拌反应20h，得到混合物。
步骤5d、将步骤5c得到的混合物放入旋转蒸发仪中除去溶剂后冷却至室温，采用乙醇对冷却物质洗涤5次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体。
步骤5e、将步骤5d得到的白色胶状体切割成小块后，放入120℃烘箱中烘干36h，得到白色固体；采用粉碎机将白色固体粉碎至60目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂A5。
测试例1耐温耐盐测定实验
本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的耐盐性能测定方法参考Q/SH10201572-2017《驱油用聚丙烯酰胺》。采用哈克流变仪分别对实施例1～5制得的稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5、从胜利油田方圆化工有限公司购置的两种聚丙烯酰胺类聚合物A6与A7表观粘度进行测试：受测试浓度均为2000mg/L的稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5、聚丙烯酰胺类聚合物A6与A7在100℃温度、矿化度30000mg/L条件下的耐温耐盐性能测试结果见表1；其中，地层水中Ca2+、Mg2+总离子浓度600mg/L。
表1表观粘度耐温耐盐性能测试结果
被测试对象 矿化度(mg/L) 温度(℃) 表观粘度(mPa.s)
A<sub>1</sub> 30000 100 32.5
A<sub>2</sub> 30000 100 38.7
A<sub>3</sub> 30000 100 56.9
A<sub>4</sub> 30000 100 39.7
A<sub>5</sub> 30000 100 35.3
对比例A<sub>6</sub> 30000 100 10.8
对比例A<sub>7</sub> 30000 100 6.9
表观粘度耐盐性能测试结果表明：本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂具有良好的耐温抗盐效果。在温度100℃，矿化度30000mg/L条件下，被测对象中表观粘度最大达到56.9mPa.s，实施例1～5制得的所述本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5的表观粘度均在30mPa.s以上，而市售聚合物产品在该条件下的表观粘度只有10.8mPa.s。由此可见，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂的表观粘度与现有聚合物产品相比，具有较大的优势。
测试例2降粘率测定实验
胜利油田某区块M的油藏温度为50℃、原油粘度为12580mPa.s，该油藏油属于特稠油，其乳化含水率为28.2％，注入水矿化度为31282mg/L，Ca2+、Mg2+总离子浓度为570mg/L。本实验分别采用本发明实施例1～5制得的稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5、从山东宝莫生物化工股份有限公司购买的型号代码为1030的聚合物型降粘剂产品P与型号代码为3020聚合物型降粘剂产品Q的作为被测试对象，采用这些被测试对象对稠油的降粘效果进行试验。本测试例2中，稠油的降粘测试方法参考Q/SH10201519-2016《稠油降粘剂通用标准》，测试结果见表2。
表2不同产品降粘效果测试结果
Figure BDA0003320022650000141
降粘效果测试结果表明：本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂具有良好的降粘效果。本测试例2中，被测对象对稠油的降粘率达到99％以上，本发明实施例1～5制得的所述稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5在500ppm浓度条件下可将原油粘度降低至100mPa.s以下，且所述稠油用粘弹性降粘驱油剂A1～A5分散颗粒细小，均匀。由此可见，本发明所述稠油用粘弹性降粘驱油剂完全满足稠油油藏转型开发需求。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种稠油用粘弹性降粘驱油剂，其特征在于，所述粘弹性降粘驱油剂具有式(Ι)的结构式：
Figure FDA0003320022640000011
其中，丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
2.一种稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1、配置溶剂；
步骤2、将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中混合均匀后，再加入引发剂，进行聚合反应，得到混合物；该聚合反应的方程式为：
Figure FDA0003320022640000012
Figure FDA0003320022640000021
其中，以丙烯酰胺为基准：1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为30摩尔～100摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺所需溶剂用量为50摩尔-80摩尔；1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.001摩尔～0.01摩尔，优选地，1摩尔丙烯酰胺单体所需引发剂用量为0.003摩尔～0.005摩尔；丙烯酰胺单体个数x＝700～100000，N-羟烷基丙烯酰胺单体个数y＝200～90000，丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯单体个数z＝100～20000；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9；
步骤3、对步骤2得到的混合物依次进行除溶剂、洗涤、干燥、造粒处理，得到稠油用粘弹性降粘驱油剂。
3.根据权利要求2所述的稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中混合均匀后，再加入引发剂，进行聚合反应，具体包括如下步骤：
步骤21、将丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯加入溶剂中，并由搅拌器以400转/分钟～600转/分钟的搅拌速度充分搅拌，使之混合均匀，得到混合溶液；
步骤22、将引发剂缓慢加入步骤21得到的混合溶液中后，再向该混合溶液中加入3粒～10粒沸石，并将混合溶液反应温度调节至40℃～70℃；
步骤23、对调节好反应温度的混合溶液，由搅拌器以300转/分钟～600转/分钟搅拌速度持续搅拌；在持续搅拌过程中，该混合溶液发生聚合反应，且该聚合反应持续6小时～20小时。
4.根据权利要求2或3所述的稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体包括如下步骤：
步骤31、将所述混合物放入旋转蒸发仪中，以除去混合物中的溶剂；将除去溶剂后的物质冷却至室温；之后，采用乙醇对冷却后的物质洗涤3-5次，除去未反应的丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯与引发剂，得到白色胶状体；
步骤32、将白色胶状体切割成小块后放入80℃～120℃的烘箱中烘干24小时～36小时，得到白色固体；之后，采用粉碎机，将白色固体粉碎至30-60目，得到的颗粒为稠油用粘弹性降粘驱油剂。
5.根据权利要求2所述的稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺的混合物，水与N,N-二甲基甲酰胺的混合摩尔比为1:0.5～10；
所述引发剂包括：偶氮类引发剂，或者，过氧类引发剂；
优选地，偶氮类引发剂包括：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或两种组合；
优选地，所述过氧类引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种组合。
6.根据权利要求2或3所述的稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述丙烯酰胺的结构式如(II)式：
Figure FDA0003320022640000041
所述N-羟烷基丙烯酰胺的结构式如(III)式：
Figure FDA0003320022640000042
其中，N表示氮元素；CH2的个数p＝0～5；优选地，p＝0～3；进一步优选地，p＝1；
所述丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的结构式如(IV)式：
Figure FDA0003320022640000043
其中，C2H4O的个数n＝10～40；优选地，n＝20～30；进一步优选地，n＝25；碳元素C的个数m＝6～16；优选地，m＝6～12，进一步优选地，m＝9。
7.根据权利要求2或3所述的稠油用粘弹性降粘驱油剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的摩尔比为1:0.1～0.5:0.02～0.3；优选地，所述丙烯酰胺、N-羟烷基丙烯酰胺、丙烯酸-聚环氧乙烷基烷基酚酯的摩尔比为1:0.2-0.3:0.05-0.1。
CN202111242619.XA 2021-10-25 2021-10-25 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法 Active CN113773828B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242619.XA CN113773828B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242619.XA CN113773828B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113773828A true CN113773828A (zh) 2021-12-10
CN113773828B CN113773828B (zh) 2023-03-07

Family

ID=78873507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111242619.XA Active CN113773828B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113773828B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116253842A (zh) * 2023-05-10 2023-06-13 山东大明精细化工有限公司 一种驱油用稠油降黏剂及合成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4673716A (en) * 1985-11-25 1987-06-16 Exxon Research And Engineering Company High molecular weight terpolymers of acrylamide, acrylic acid salts and alkylacrylamide
CN102453252A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 丙烯酰胺型大单体和梳型共聚物及其制备方法和应用
CN106590591A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 采油用驱油剂组合物及其制备方法
CN107868170A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 中国石油化工股份有限公司 嵌段型疏水缔合聚丙烯酰胺及其制备方法
CN110483701A (zh) * 2019-08-27 2019-11-22 西南石油大学 一种水溶性超支化稠油降粘驱油剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4673716A (en) * 1985-11-25 1987-06-16 Exxon Research And Engineering Company High molecular weight terpolymers of acrylamide, acrylic acid salts and alkylacrylamide
CN102453252A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 丙烯酰胺型大单体和梳型共聚物及其制备方法和应用
CN106590591A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 采油用驱油剂组合物及其制备方法
CN107868170A (zh) * 2016-09-26 2018-04-03 中国石油化工股份有限公司 嵌段型疏水缔合聚丙烯酰胺及其制备方法
CN110483701A (zh) * 2019-08-27 2019-11-22 西南石油大学 一种水溶性超支化稠油降粘驱油剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116253842A (zh) * 2023-05-10 2023-06-13 山东大明精细化工有限公司 一种驱油用稠油降黏剂及合成方法
CN116253842B (zh) * 2023-05-10 2023-09-22 山东大明精细化工有限公司 一种驱油用稠油降黏剂及合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113773828B (zh) 2023-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110372816B (zh) 一种稠油开采用高分子降粘剂的制备方法
US4702319A (en) Enhanced oil recovery with hydrophobically associating polymers containing sulfonate functionality
CN105504182A (zh) 一种纳米级皮克林乳液型压裂液及其制备方法
CN113773828B (zh) 一种稠油用粘弹性降粘驱油剂及其制备方法
CN102352232A (zh) 抗温抗盐聚合物清洁压裂液增稠剂及其制备方法
CN110982009B (zh) 一种含氟聚合物微乳液润湿反转剂及其制备方法与应用
CN107815300A (zh) 一种含油污泥调剖堵剂及其制备方法
CN105601805A (zh) 一种疏水缔合聚合物及其制备方法
CN110387011B (zh) 一种纳米复合驱油剂及其制备方法和应用
CN109666465B (zh) 一种钻井液用胶乳封堵剂的制备方法和钻井液
CN104449638B (zh) 一种原油降粘剂及其制备方法
CN114426635B (zh) 用于稠油仿水驱开发的降粘驱油剂及其制备方法
CN112226222B (zh) 高温高矿化度油藏化学驱三次采油用低张力粘弹性表面活性剂组合物及其制备方法
CN111592616A (zh) 一种纳米级超支化疏水缔合聚丙烯酰胺的制备方法
CN109403932B (zh) 降低吸附损耗的驱油方法
CN116083066B (zh) 二维纳米颗粒的复合驱组合物及二维纳米颗粒的制备方法
CN1528796A (zh) 有机硅改性聚丙烯酰胺及其制备方法
CN110724235B (zh) 一种含多苯基聚醚支链结构的共聚物及其制备和应用
CN105622839B (zh) 一种环境友好型纳米乳液压裂液及其制备方法
CN113321779A (zh) 纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用
CN114426650B (zh) 一种用于稠油冷采聚合物型降粘剂及其制备方法
CN110144027B (zh) 阴离子型两亲聚合物构筑的驱油组合物及制备方法和应用
CN109401744B (zh) 含有吸附抑制剂的驱油流体及在三次采油中的应用
CN115029123B (zh) 一种粘弹性-活性纳米降粘剂及其制备方法和应用
CN117247771B (zh) 一种颗粒复合冻胶强化泡沫体系及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant