聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN200410023616.7	申请日：	2004.02.25
公开号：	CN1560119A	公开日：	2005.01.05
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):C08K 5/092申请日:20040225授权公告日:20060426终止日期:20110225\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C08K5/092; C08L33/26; C09K7/00; E21B43/22	主分类号：	C08K5/092; C08L33/26; C09K7/00; E21B43/22
申请人：	石油大学(华东);
发明人：	孙铭勤; 张贵才; 葛际江; 宋昭峥
地址：	257061山东省东营市东营区北二路271号
优先权：
专利代理机构：	青岛高晓专利事务所	代理人：	杨大兴
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内容摘要

本发明提供了一种聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的制备方法，它是以重铬酸钠、浓硫酸、亚硫酸钠、腐植酸、醋酸、柠檬酸、40％氢氧化钠溶液、水为原料，搪瓷反应釜通冷却水，向反应釜内加入水50％～5％，开搅拌机，加重铬酸钠10％～18％，后缓慢加入浓硫酸10％～18％，搅拌反应1小时后，慢慢加入腐植酸3％～6％，反应0.5小时，加入亚硫酸钠2％～5％，溶解后加入柠檬酸5％～10％、醋酸10％～18％，搅拌均匀后，缓慢加入浓度为40％的氢氧化钠溶液10％～20％，搅拌均匀后即可。

权利要求书

1.一种聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的制备方法，以重铬酸钠、浓硫酸、亚硫酸
钠、腐植酸、醋酸、柠檬酸、40％氢氧化钠溶液、水为原料，其特征是：
①反应釜通冷却水，向釜内加入水50％～5％，优选比例20％，打开搅拌机，加重
铬酸钠10％～18％，优选比例14.36％；
②缓慢加入浓硫酸10％～18％，优选比例15.82％，搅拌反应1小时；
③慢慢加入腐植酸3％～6％，优选比例4.05％，反应0.5小时；
④加入亚硫酸钠2％～5％，优选比例3.89％，溶解后加入柠檬酸5％～10％，优选比
例7.98％、醋酸10％～18％，优选比例15.64％，搅拌；
⑤搅拌均匀后，缓慢加入浓度为40％的氢氧化钠溶液10％～20％，优选比例18.26％
搅拌均匀即可。

说明书

聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种油田化学用剂特别是用于聚丙烯酰胺凝胶缓交联剂的制备方法。

背景技术：

弱凝胶调驱技术是近年来国外在凝胶堵水技术的基础上发展起来的。它是一种同
时具有聚合物凝胶堵水和油藏内部流体流度调节这两种技术特点的方法，聚合物用量
少，适应性广泛。“九五”以来，为解决厚油层挖潜的要求，国内开展了弱凝胶调剖
和驱油的试验。到目前为止，室内和矿场试验都取得了一定的进展。如1997年吉林
油田应用弱凝胶调驱220井次，年增产能力22329吨，吨聚合物增油124吨，投入产
出比1∶3.7。实践证明，该技术可提高采收率2％-5％，经济效益可观。弱凝胶调驱技
术是从二次采油向三次采油过度的一个不可忽略的阶段性技术。

聚丙烯酰胺弱凝胶是由聚丙烯酰胺水溶液与交联剂反应生成的粘弹体，该凝胶在
油田调剖堵水、三次采油等方面广泛应用。目前国内外聚丙烯酰胺弱凝胶的交联剂主
要有高价金属离子(如Cr³⁺、Al³⁺、Zr⁴⁺、Ti³⁺等)、醛类(如甲醛、戊二醛等)和树脂
类(如酚醛树脂)。高价金属离子类交联剂主要应用Cr³⁺，应用的产品有氧化还原体系
(主要为重铬酸盐和还原剂的混合物)和有机酸铬(主要为乳酸铬和丙二酸铬)。氧
化还原体系由于氧化还原反应的存在对聚丙烯酰胺有破坏作用，且基本不具有缓交联
作用。目前应用的有机酸铬主要问题是交联后形成的凝胶强度低、且交联剂成本高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有成本低、使用简单、形成的凝胶强度高、形成凝胶
所需的聚丙烯酰胺浓度低等特点的复合型聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：所需的原材料为：重铬酸钠、浓硫酸、亚硫酸钠、
腐植酸、醋酸、柠檬酸、40％氢氧化钠溶液、水。具体方法是：

①反应釜通冷却水，向釜内加入水50％～5％，优选比例20％，打开搅拌机，加重
铬酸钠10％～18％，优选比例14.36％；

②缓慢加入浓硫酸10％～18％，优选比例15.82％，搅拌反应1小时；

③慢慢加入腐植酸3％～6％，优选比例4.05％，反应0.5小时；

④加入亚硫酸钠2％～5％，优选比例3.89％，溶解后加入柠檬酸5％～10％，优选比
例7.98％、醋酸10％～18％，优选比例15.64％，搅拌；

⑤搅拌均匀后，缓慢加入浓度为40％的氢氧化钠溶液10％～20％，优选比例18.26％
搅拌均匀即可。

具体实施方式：

下面结合实施例来具体描述本发明的制备过程。

准备原材料：重铬酸钠、浓硫酸、亚硫酸钠、腐植酸、醋酸、柠檬酸、40％氢氧
化钠溶液、水。

反应釜通冷却水，向反应釜内加入水200.0kg，开搅拌机，加重铬酸钠143.6kg，
后缓慢加入浓硫酸158.2kg，搅拌反应1小时后，慢慢加入40.5kg腐植酸，反应0.5
小时，加入38.9kg亚硫酸钠，溶解后加入79.8kg乳酸、156.4kg醋酸。搅拌均匀后，
缓慢加入浓度为40％的氢氧化钠溶液182.6kg，搅拌均匀后出料。

聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的使用方法：搅拌条件下，向配好的聚丙烯酰胺溶液
中缓慢加入聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂，搅拌均匀后即可。

聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的使用条件：要求HPAM的分子量大于1000万，水解
度在15％～30％之间；要求配置水的矿化度小于10000mg/L，交联形成的凝胶可在90
℃以下地层长期稳定。

本发明的优点：

形成凝胶的最低聚合物浓度小。聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂形成凝胶的最低聚合
物浓度在400mg/L-900mg/L之间，HPAM的分子量越大形成凝胶的最低聚合物浓度越
小。

缓交联性能好、交联时间可调。聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂的交联时间可通过专
用的交联稳定剂控制在0-30天之间的任意时间。

形成的凝胶稳定性好、强度高。聚丙烯酰胺凝胶用缓交联剂交联HPAM形成的凝
胶可以在90℃以下的条件下，长期稳定存在，不破胶。使用1500mg/L的聚丙烯酰胺
交联形成的凝胶粘度大于10000mPa.s。

交联剂使用浓度低。当HPAM的使用浓度为1500mg/L时，HPAM/Cr(III)质量比在
10-70范围内均可形成稳定的凝胶体系。

对配置水的盐含量适用范围广。当HPAM的使用浓度为1500mg/L时，配置水中氯
化钠的含量在0mg/L-50000mg/L范围内均可形成稳定的凝胶体系，且盐含量在
5000mg/L时形成的凝胶强度最高。