CN114853958B - 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法 - Google Patents

一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114853958B
CN114853958B CN202210782309.5A CN202210782309A CN114853958B CN 114853958 B CN114853958 B CN 114853958B CN 202210782309 A CN202210782309 A CN 202210782309A CN 114853958 B CN114853958 B CN 114853958B
Authority
CN
China
Prior art keywords
head tank
reducing agent
allyl
solution
oil
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.)
Active
Application number
CN202210782309.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114853958A (zh
Inventor
李振华
崔长海
卡杰特·瓦列里·弗拉基米尔维奇
李宇超
杨建峰
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.)
Shandong Kexing Chemical Co ltd
Original Assignee
Shandong Kexing Chemical Co ltd
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 Shandong Kexing Chemical Co ltd filed Critical Shandong Kexing Chemical Co ltd
Priority to CN202210782309.5A priority Critical patent/CN114853958B/zh
Publication of CN114853958A publication Critical patent/CN114853958A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114853958B publication Critical patent/CN114853958B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F230/06—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing boron
    • C08F230/065—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing boron the monomer being a polymerisable borane, e.g. dimethyl(vinyl)borane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
    • C08F230/085—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon the monomer being a polymerisable silane, e.g. (meth)acryloyloxy trialkoxy silanes or vinyl trialkoxysilanes
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/70—Combining sequestration of CO2 and exploitation of hydrocarbons by injecting CO2 or carbonated water in oil wells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法。所述制备方法如下：反应釜依次加入烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、苯乙烯三氟硼酸钾、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺、tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水，形成乳状液；将乳状液80‑90%转移到第一高位槽中，反应釜投加tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐和水；第二高位槽加入引发剂、第三高位槽加入还原剂，二者同时滴加进行预聚合；第二高位槽加入引发剂，第三高位槽加入还原剂，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合；降温得到产品。本发明具有低表面张力、乳化降粘效果好的特点。

Description

一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于三次采油技术领域，涉及一种高分子聚合物及其制备方法，特别涉及一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法。
背景技术
稠油资源在世界油气资源中占有相当大的比例。据统计，世界稠油，超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t，中国是稠油资源丰富的大国之一。国内目前的稠油开采方式主要为蒸汽吞吐，采出程度一般只有 10～20%，接近常规吞吐的极限。国内的大量稠油油藏经过多轮次吞吐后，面临着采出程度低、吞吐效果逐渐变差等多重问题，如何进一步提高开发效果，成为稠油油藏开发所面临的突出问题。
近几年，有关纳米化学驱油技术的研究已经引起了极大的关注，并且在低渗储层中已得到了良好的效果和认可，逐渐成为提高原油采收率技术发展的新方向。它由纳米材料经过复杂反应而合成，以水溶液为传递介质，在水中形成几个到几百个纳米的小颗粒，具有较好的界面活性，使岩石润湿性发生反转，降低毛管阻力和注入压力，使原油易于剥落而被驱替液驱替出来，从而提高油气采收率。同时，纳米驱油剂对地层岩石的微小孔隙具有暂时堵塞作用，可以扩大波及体积，所以能够极大地提高采收率。
但目前仍然需要对纳米材料以及作用机理进行更加深入的研究，进一步发掘纳米材料与化学驱油的有机结合点，最终实现大幅提高原油采收率的目标。
CN105331348A公开了一种应用于低渗透油田提高原油采收率的均相微乳液驱油剂及其制备方法，均相微乳液驱油剂配方组成：油与水体积比1:1，各组分浓度由各组分质量占油水总量的质量百分浓度表示，复配表面活性剂浓度2～3.5％，助表面活性剂浓度4.5～11％，电解质浓度2.5～8.5％。其制备方法是将复配表面活性剂、电解质水溶液及油相混合均匀，向该乳状液中滴加助表面活性剂，在静置条件下制得均相微乳液；该发明的均相微乳液体系具有热力学稳定性好、强的增溶水和油能力及与油和水之间具有超低的界面张力等特点；主要解决了低渗透油田化学驱注入困难、适应性差及提高采收率能力低的问题。但是该微乳液没有达到超低界面张力，因此驱油效率还有待进一步提高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提供一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法。本发明具有原料来源广泛、合成工艺简单的优点；同时具有低表面张力、低界面张力、乳化降粘效果好的特点。
为了实现上述目的，本发明的目的之一公开了一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂，所述的超分子纳米驱油剂分子结构式如下：
Figure 491177DEST_PATH_IMAGE001
本发明另一个目的公开了上述超分子纳米驱油剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）反应釜用氮气吹扫2-3min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺、tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水，开启搅拌2-3h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的80-90%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐和水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到40-45℃，第二高位槽加入引发剂溶液、第三高位槽加入还原剂溶液，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.5-1h滴加完毕，继续搅拌升温到80-85℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到90-96℃；
（4）第二高位槽加入引发剂溶液，第三高位槽加入还原剂溶液，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5-3h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15-20 min滴加完毕，整个滴加过程维持90-95℃，继续搅拌1-2h；
（5）降温到40-45℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品超分子纳米驱油剂。
本发明是以烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺的五元高分子聚合物。整体结构是高分子表面活性剂，烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的加入可以大幅度降低表面张力和界面张力，改变岩石的润湿角，使之由亲油变成亲水；氟表面活性剂具有普通表面活性剂无法比拟的低表面张力和界面张力，苯乙烯三氟硼酸钾的引入使得整个分子的表面活性进一步大幅度加强，同时引入苯环，加强了整个分子的抗剪切能力；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚分别为阴离子、非离子型表面活性剂，可以乳化不同成分的原油，用较少的能量可以使原油从岩石上剥离下来；二烯丙胺分子中有两个双键，聚合的时候可以在一定程度上起到交联剂的作用，可以加大产品的分子量和粘度，驱油时增加产品的波及体积；合成过程中用到的tween80、十二烷基硫酸钠也是常用的非离子、阴离子表面活性剂，一方面可以增加乳化原油、驱替原油能力，另一方面，可以提高产品聚合质量，提高分子量和均匀程度，从而提高产品的粘度，在低渗透油藏使用时起到一定的压裂作用。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
（1）本发明的超分子纳米驱油剂合成为一锅法，原材料易得，合成工艺简单，没有副产物，安全环保；
（2）本发明的超分子纳米驱油剂具有低表面和界面张力的特点，表面张力可以达到20mN/m以下，界面张力可以达到10-4mN/m以下；
（3）本发明的超分子纳米驱油剂可以大幅度降低岩石润湿角，润湿角降低达到50度以上。
附图说明
图1为蒸馏水、十二烷基硫酸钠和M6接触角测试图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明公开了一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂，所述的超分子纳米驱油剂分子结构式如下：
Figure 814842DEST_PATH_IMAGE002
其中：
a=5000-20000；
b=20000-40000；
c=5000-20000；
d=1000-5000；
e=2000-10000；
f=5000-20000；
g=20000-40000；
h=5000-20000；
i=1000-5000；
j=2000-10000；
m=2-50。
所述的超分子纳米驱油剂分子量为10000000-20000000。
第二个方面，本发明提供了上述超分子纳米驱油剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）反应釜用氮气吹扫2-3min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺、tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水，开启搅拌2-3h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的80-90%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐和水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到40-45℃，第二高位槽加入引发剂溶液、第三高位槽加入还原剂溶液，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.5-1h滴加完毕，继续搅拌升温到80-85℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到90-96℃；
（4）第二高位槽加入引发剂溶液，第三高位槽加入还原剂溶液，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5-3h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15-20 min滴加完毕，整个滴加过程维持90-95℃，继续搅拌1-2h；
（5）降温到40-45℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品超分子纳米驱油剂。
在本发明中，优选地，所述的苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.5-1：0.05-0.1：0.1-0.2：0.2-0.4：1。
优选情况下，步骤（1）中，所述的tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.02-0.04：0.01-0.02：0.02-0.04：2.5-3：1。
在本发明中，优选地，步骤（2）中，所述的tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.02-0.04：0.01-0.02：0.02-0.04：5-5.5：1。
优选情况下，所述的缓冲盐为磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的一种。
在本发明中，优选地，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾中的一种。
优选情况下，步骤（3）中，所述的引发剂溶液、还原剂溶液质量浓度分别为5-8%、3-5%；所述的引发剂溶液、还原剂溶液与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比0.1-0.15：0.1-0.15：1。
优选情况下，步骤（4）中，所述的引发剂溶液、还原剂溶液质量浓度分别为3-5%、1-3%；所述的引发剂溶液、还原剂溶液与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比0.3-0.5：0.3-0.5：1。
本发明纳米驱油剂的合成的反应方程式如下：
Figure 125737DEST_PATH_IMAGE003
Figure 927471DEST_PATH_IMAGE004
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
在本发明中，所用的装置或设备均为所属领域已知的常规装置或设备，均可购得。
实施例1
（1）反应釜用氮气吹扫2 min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、5kg苯乙烯三氟硼酸钾、1kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2kg烯丙醇聚氧乙烯醚、4kg二烯丙胺、0.2kg tween80、0.2kg 十二烷基硫酸钠、0.2kg磷酸氢二钠、25kg水，开启搅拌2h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的80%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.4kgtween80、0.1kg 十二烷基硫酸钠、0.4kg磷酸氢二钠、54kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到40℃，第二高位槽加入1kg 8wt%的过硫酸钠、第三高位槽加入1kg 4wt%的亚硫酸钠，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.5h滴加完毕，继续搅拌升温到80℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到90℃。
（4）第二高位槽加入5kg 3wt%的过硫酸钠，第三高位槽加入4.5kg 2wt%的亚硫酸钠，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5 h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15 min滴加完毕，整个滴加过程维持90℃，继续搅拌1 h。
（5）降温到45℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M1。
实施例2
（1）反应釜用氮气吹扫2 min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、6kg苯乙烯三氟硼酸钾、0.5kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1kg烯丙醇聚氧乙烯醚、2.5kg二烯丙胺、0.3kg tween80、0.15kg 十二烷基硫酸钠、0.25kg磷酸氢二钠、25kg水，开启搅拌2 h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的85%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.3kgtween80、0.15kg 十二烷基硫酸钠、0.2kg磷酸氢二钠、50kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到45℃，第二高位槽加入1.5kg 5wt%的过硫酸钠、第三高位槽加入1.2kg 3wt%的亚硫酸钠，二者同时滴加进行预聚合预聚合，1h滴加完毕，继续搅拌升温到82℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到约96℃。
（4）第二高位槽加入3kg 3wt%的过硫酸钠，第三高位槽加入3.7kg 2.5wt%的亚硫酸钠，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用3h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后16 min滴加完毕，整个滴加过程维持92℃，继续搅拌1 h。
（5）降温到42℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M2。
实施例3
（1）反应釜用氮气吹扫3min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、7kg苯乙烯三氟硼酸钾、0.9kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.8kg烯丙醇聚氧乙烯醚、3.5kg二烯丙胺、0.25kg tween80、0.10kg 十二烷基硫酸钠、0.3kg磷酸氢二钾、26kg水，开启搅拌3 h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的90%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.2kgtween80、0.2kg 十二烷基硫酸钠、0.3kg磷酸氢二钾、53kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到42℃，第二高位槽加入1.2kg 6wt%的过硫酸钾、第三高位槽加入1.3kg 5wt%的亚硫酸钾，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.5h滴加完毕，继续搅拌升温到83℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到95℃。
（4）第二高位槽加入3.5kg 4wt%的过硫酸钾，第三高位槽加入5kg 3wt%的亚硫酸钾，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用3 h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后18 min滴加完毕，整个滴加过程维持95℃，继续搅拌2h。
（5）降温到43℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M3。
实施例4
（1）反应釜用氮气吹扫3 min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、8kg苯乙烯三氟硼酸钾、0.8kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.6kg烯丙醇聚氧乙烯醚、3kg二烯丙胺、0.35kg tween80、0.12kg 十二烷基硫酸钠、0.3kg磷酸氢二钾、27kg水，开启搅拌3 h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的86%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.3kgtween80、0.15kg 十二烷基硫酸钠、0.28kg磷酸氢二钾、52kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到43℃，第二高位槽加入1.3kg 7wt%的过硫酸钾、第三高位槽加入1.2kg 4wt%的亚硫酸钾，二者同时滴加进行预聚合预聚合，1h滴加完毕，继续搅拌升温到85℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到约92℃。
（4）第二高位槽加入4kg 3wt%的过硫酸钾，第三高位槽加入3kg 2wt%的亚硫酸钾，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后20 min滴加完毕，整个滴加过程维持93℃，继续搅拌1.5 h。
（5）降温到42℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M4。
实施例5
（1）反应釜用氮气吹扫2 min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、9kg苯乙烯三氟硼酸钾、0.6kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.2kg烯丙醇聚氧乙烯醚、2.5kg二烯丙胺、0.4kg tween80、0.16kg 十二烷基硫酸钠、0.4kg磷酸氢二铵、30kg水，开启搅拌2.5h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的85%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.35kgtween80、0.1kg 十二烷基硫酸钠、0.32kg磷酸氢二铵、50kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到42℃，第二高位槽加入1.4kg 6wt%的过硫酸铵、第三高位槽加入1.5kg 3wt%的亚硫酸钾，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.6h滴加完毕，继续搅拌升温到83℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到94℃。
（4）第二高位槽加入4.5kg 4.5wt%的过硫酸铵，第三高位槽加入4.2kg 1.5wt%的亚硫酸钾，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15 min滴加完毕，整个滴加过程维持90℃，继续搅拌2 h。
（5）降温到45℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M5。
实施例6
（1）反应釜用氮气吹扫3 min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入10kg烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、10kg苯乙烯三氟硼酸钾、0.7kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1.1kg烯丙醇聚氧乙烯醚、2kg二烯丙胺、0.32kg tween80、0.18kg 十二烷基硫酸钠、0.2kg磷酸氢二铵、28kg水，开启搅拌2h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的87%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加0.25kgtween80、0.2kg十二烷基硫酸钠、0.4kg磷酸氢二钠、55kg水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到45℃，第二高位槽加入1.3kg 7wt%的过硫酸铵、第三高位槽加入1.4kg 5wt%的亚硫酸钾，二者同时滴加进行预聚合预聚合，0.8h滴加完毕，继续搅拌升温到85℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到90℃。
（4）第二高位槽加入2.6kg 3.5wt%的过硫酸铵，第三高位槽加入4kg 1wt%的亚硫酸钾，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用3 h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15min滴加完毕，整个滴加过程维持93℃，继续搅拌1.2h。
（5）降温到40℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品M6。
实施例7 表面张力和界面张力的测试
将本发明的超分子纳米驱油剂M1-M6、OP-10、十二烷基硫酸钠分别配成0.2%溶液，按照SY/T 5370-2018《表面和界面张力测定方法》中的拉环法方法测定表面张力，悬滴法测试OP-10和十二烷基硫酸钠界面张力，旋转滴法测试超分子纳米驱油剂界面张力，结果见表1。
表1 表面张力、界面张力、乳化、降粘测试结果
Figure 273002DEST_PATH_IMAGE005
从表1可以看出：
（1）超分子纳米驱油剂M1-M6的表面张力测试结果分别19.8mN/m、19.7mN/m、19.5mN/m、19.3mN/m、19.2mN/m、19.0mN/m，均低于20mN/m，其中M6的表面张力最低。而OP-10、十二烷基硫酸钠的的表面张力测试结果分别29mN/m和28.7mN/m，明显高于本发明的超分子纳米驱油剂M1-M6，平均高出9mN/m以上。
（2）超分子纳米驱油剂M1-M6的界面张力测试结果分别0.2×10-4mN/m、0.2×10- 4mN/m、0.18×10-4mN/m、0.18×10-4mN/m、0.18×10-4mN/m、0.18×10-4mN/m，均低于1.0×10- 4mN/m。而OP-10、十二烷基硫酸钠的的界面张力测试结果分别2mN/m和1.2mN/m，明显高于本发明的超分子纳米驱油剂M1-M6。
实施例8 乳化性、降粘率的测定
将本发明的纳米驱油剂M1-M6、OP-10、十二烷基硫酸钠分别配成0.2%溶液，80℃水浴预热，取胜利油田某稠油区块的原油（粘度为23000mPa·s）80℃水浴预热。各取30g置于100ml具塞量筒中，80℃水浴继续加热0.5h。戴手套用手压紧具塞盖子上下振荡50次，观察是否挂壁，乳化情况，测试粘度，计算降粘率，结果见表1。
从表1可以看出：
超分子纳米驱油剂M1-M6降粘率分别为99.3%、99.4%、99.4%、99.4%、99.5%、99.5%，降粘率均大于99.0%，而OP-10、十二烷基硫酸钠出现不均匀，分层的情况，乳化降粘效果较差。
实施例9 M6接触角的测试
将岩心片置于上述质量浓度0.2%的M6溶液中，置于密闭容器中，90℃烘箱放置12h，取出岩心片，100℃烘箱烘干4h，冷却后用蒸馏水测试接触角，用十二烷基硫酸钠做对比，结果见图1。润湿角由99.3度降低到11.5度，降低超过80度；而十二烷基硫酸钠的接触角仅降低为54.6度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法如下：
（1）反应釜用氮气吹扫2-3min，整个合成过程氮气保证微正压，依次加入烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷、苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺、tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水，开启搅拌2-3h，直到所有原材料完全成为均匀的乳状液，期间用1mol/L的氢氧化钠调节pH7-8；
（2）将上述乳状液重量的80-90%转移到第一高位槽中，在反应釜中再次投加tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐和水；
（3）反应釜剩余的乳状液继续搅拌，同时升高到40-45℃，第二高位槽加入引发剂溶液、第三高位槽加入还原剂溶液，二者同时滴加进行预聚合，0.5-1h滴加完毕，继续搅拌升温到80-85℃，溶液变蓝，停止加热，温度自动升高，当温度不再升高时，继续加热到90-96℃；
（4）第二高位槽加入引发剂溶液，第三高位槽加入还原剂溶液，第一高位槽、第二高位槽、第三高位槽同时滴加进行聚合，第一高位槽用2.5-3h滴加完毕，第二高位槽和第三高位槽滞后15-20 min滴加完毕，整个滴加过程维持90-95℃，继续搅拌1-2h；
（5）降温到40-45℃，用1mol/L的氢氧化钠溶液调整pH 7-8，得到产品超分子纳米驱油剂；
所述的苯乙烯三氟硼酸钾、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙醇聚氧乙烯醚、二烯丙胺与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.5-1：0.05-0.1：0.1-0.2：0.2-0.4：1。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.02-0.04：0.01-0.02：0.02-0.04：2.5-3：1。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的tween80、十二烷基硫酸钠、缓冲盐、水与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比为0.02-0.04：0.01-0.02：0.02-0.04：5-5.5：1。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的缓冲盐为磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的一种。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾中的一种。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的引发剂溶液、还原剂溶液质量浓度分别为5-8%、3-5%；所述的引发剂溶液、还原剂溶液与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比0.1-0.15：0.1-0.15：1。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的引发剂溶液、还原剂溶液质量浓度分别为3-5%、1-3%；所述的引发剂溶液、还原剂溶液与烯丙基（二异丙基氨基）二甲基硅烷的重量比0.3-0.5：0.3-0.5：1。
8.根据权利要求1-7任一项权利要求所述制备方法制备得到的超分子纳米驱油剂，其特征在于，所述的超分子纳米驱油剂分子结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中：
a=5000-20000；
b=20000-40000；
c=5000-20000；
d=1000-5000；
e=2000-10000；
f=5000-20000；
g=20000-40000；
h=5000-20000；
i=1000-5000；
j=2000-10000；
m=2-50。
9.根据权利要求8的超分子纳米驱油剂，其特征在于，所述的超分子纳米驱油剂分子量为10000000-20000000。
CN202210782309.5A 2022-07-05 2022-07-05 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法 Active CN114853958B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210782309.5A CN114853958B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210782309.5A CN114853958B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114853958A CN114853958A (zh) 2022-08-05
CN114853958B true CN114853958B (zh) 2022-09-23

Family

ID=82626276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210782309.5A Active CN114853958B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114853958B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115873173B (zh) * 2023-03-03 2023-05-05 山东科兴化工有限责任公司 一种调驱用纳米聚合物微球及其制备方法
CN116199824B (zh) * 2023-04-28 2023-07-25 山东科兴化工有限责任公司 页岩气藏采油压裂用纳米硅基自渗吸驱油剂及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030218130A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-27 Ciphergen Biosystems, Inc. Biochips with surfaces coated with polysaccharide-based hydrogels
CN110724235B (zh) * 2019-10-09 2022-08-30 中国石油天然气股份有限公司 一种含多苯基聚醚支链结构的共聚物及其制备和应用
CN112266775B (zh) * 2020-10-23 2022-07-01 西南石油大学 一种原位纳米乳化剂的制备及油藏应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114853958A (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114853958B (zh) 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法
CN114835866B (zh) 一种低渗透油藏用纳米微乳液驱油剂及其制备方法
CN103013488B (zh) 滑溜水压裂液减阻剂及其制备方法
CN105368423B (zh) 一种采油用无铬复合树脂凝胶类调剖剂及制备方法与用途
CN110386883B (zh) 一种致密油气藏开采用超临界二氧化碳稠化剂的制备方法
CN105505364A (zh) 高温高盐中低渗油藏提高采收率的驱油组合物及其制备方法和应用
CN104403035A (zh) 一种聚四氟乙烯分散乳液的制备方法
CN115612021A (zh) 一种非常规储层水力压裂用纳米减阻剂及其制备方法
CN114933560A (zh) 一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法与应用
CN112961663A (zh) 一种驱油型压裂液体系及其制备方法
CN115385870A (zh) 一种提高原油采收率用表面活性剂及其制备方法
CN103570887A (zh) 两亲嵌段t型聚合物及其制备方法
CN113563519A (zh) 一种接枝乳液稠化剂及其制备方法
CN117624464A (zh) 一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺及其制备方法
CN115873173B (zh) 一种调驱用纳米聚合物微球及其制备方法
CN116948079A (zh) 一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法
CN112280547A (zh) 超稠原油降粘驱油剂及其制备方法和应用
CN103897682B (zh) 三次采油提高采收率用组合物及其制备方法与用途
CN116083067A (zh) 一种聚丙烯酰胺类压裂用粘弹自调调驱剂及其制备方法
CN115124989B (zh) 一种稠油降粘冷采方法及其应用
CN116254102B (zh) 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法
CN110643340B (zh) 用于稠油热采的高效水溶性降粘洗油剂及其制备方法
CN113216917A (zh) 一种油藏注氮气吞吐开采过程中控制氮气窜流的方法
CN115124027B (zh) 一种高产率及减阻功能的碳点制备方法及其应用
CN111621283A (zh) 一种高含水气井泡沫酸化压裂用稠化剂及其制备与应用

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