用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010260162.0

申请日:

2010.08.23

公开号:

CN102373050A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/588申请日:20100823|||公开

IPC分类号:

C09K8/588; C09K8/584

主分类号:

C09K8/588

申请人:

中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院

发明人:

夏燕敏; 宋晓芳; 蔡红; 陈安猛

地址:

100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号

优先权:

专利代理机构:

上海东方易知识产权事务所 31121

代理人:

沈原

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内容摘要

本发明涉及一种用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法,主要解决现有技术中含聚合物的驱油剂存在耐温抗盐性能差、驱油效率低的问题。本发明通过三次采油用的驱油组合物,以重量百分比计包括以下组份:(1)0.01~3.0%的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;(2)0.01~5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂;(3)92.0~99.98%的注入水;其中(1)组分为通过采用复合引发体系组合物和后水解工艺制得的驱油用耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;(2)组分的分子通式为RO(CH2CH2O)nCH2COOM,式中:R为

权利要求书

1: 一种用于提高三次采油采收率的组合物, 以重量百分比计包括以下组份 : (1)0.01 ~ 3.0%的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 ; (2)0.01 ~ 5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂 ; (3)9
2: 0 ~ 99.98%的注入水 ; 其中 (1) 组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按 GBT12005.10-92 聚丙烯酰胺分子量 Mw 测定 ( 粘度法 ) 测定特性粘数 [η], 并按 [η] = 3.73×10-4Mw0.66 计算分子量为 2053 ~ 3330 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 20.3 ~ 26.8mps。 2. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的注入 2+ 2+ 水的总矿化度为 10000 ~ 30000mg/L、 Ca +Mg 为 200 ~ 1000mg/L。 3. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的表 面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴 - 非表面活性剂, 分子通式为 RO(CH2CH2O) nCH2COOM。 4. 根据权利要求 3 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的脂肪 醇聚氧乙烯醚羧酸盐中 R 的碳原子数为 12 ~ 18, n 为乙氧基团 EO 的加合数, 选自 2 ~ 8 中 的任意一个整数, 金属离子 M 选自钾、 钠或锂。 5. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法, 包括以下步 骤: a) 将丙烯酰胺单体配成质量浓度为 10 ~ 40%的水溶液Ⅰ ; b) 向溶液Ⅰ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后加入相对于单体质量浓度 0.02 ~ 5%的复合 引发体系组合物, 得溶液Ⅱ ; c) 向溶液Ⅱ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后, 在 5 ~ 25℃下引发, 聚合 2 ~ 10 小时后得胶 状产物Ⅰ ; d) 将胶状产物Ⅰ剪碎后加入质量浓度 5 ~ 50%的碱液进行水解反应 1 ~ 5 小时, 其中 温度为 80 ~ 95℃, 得胶状产物Ⅱ ; e) 将胶状产物Ⅱ经干燥、 粉碎、 过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺 ; f) 将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀 混合, 5 ~ 35℃搅拌 1 ~ 3 小时, 得到所需的组合物, 以重量百分比计, 阴离子型聚丙烯酰 胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为 0.01 ~ 3.0%∶ 0.01 ~ 5.0%∶ 92.0 ~ 99.98 ; 其中复合引发体系组合物, 以重量百分比计包括以下组分 : (a)0.5 ~ 20 %的过硫酸 盐; (b)01 ~ 40%的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐 ; (c)0.5 ~ 20%的由 NR1R2R3 代表的叔胺类化 + 合物或由 N R4R5R6R7 代表的季铵类化合物或由 NH2R8 代表的脂肪胺类化合物, 式中 R1 ~ R7 均 选自 C1 ~ C14 直链或支链烷基或烷基衍生物, R8 选自 C1 ~ C18 直链或支链烷基或烷基衍生 物; (d)10 ~ 80%的尿素、 硫脲或氨水 ; (e)5 ~ 60%的乙二胺四乙酸二钠。
3: 0%的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 ; (2)0.01 ~ 5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂 ; (3)92.0 ~ 99.98%的注入水 ; 其中 (1) 组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按 GBT12005.10-92 聚丙烯酰胺分子量 Mw 测定 ( 粘度法 ) 测定特性粘数 [η], 并按 [η] = 3.73×10-4Mw0.66 计算分子量为 2053 ~ 3330 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 20.3 ~ 26.8mps。 2. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的注入 2+ 2+ 水的总矿化度为 10000 ~ 30000mg/L、 Ca +Mg 为 200 ~ 1000mg/L。 3. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的表 面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴 - 非表面活性剂, 分子通式为 RO(CH2CH2O) nCH2COOM。
4: 根据权利要求 3 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的脂肪 醇聚氧乙烯醚羧酸盐中 R 的碳原子数为 12 ~ 18, n 为乙氧基团 EO 的加合数, 选自 2 ~ 8 中 的任意一个整数, 金属离子 M 选自钾、 钠或锂。 5. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法, 包括以下步 骤: a) 将丙烯酰胺单体配成质量浓度为 10 ~ 40%的水溶液Ⅰ ; b) 向溶液Ⅰ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后加入相对于单体质量浓度 0.02 ~ 5%的复合 引发体系组合物, 得溶液Ⅱ ; c) 向溶液Ⅱ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后, 在 5 ~ 25℃下引发, 聚合 2 ~ 10 小时后得胶 状产物Ⅰ ; d) 将胶状产物Ⅰ剪碎后加入质量浓度 5 ~ 50%的碱液进行水解反应 1 ~ 5 小时, 其中 温度为 80 ~ 95℃, 得胶状产物Ⅱ ; e) 将胶状产物Ⅱ经干燥、 粉碎、 过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺 ; f) 将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀 混合, 5 ~ 35℃搅拌 1 ~ 3 小时, 得到所需的组合物, 以重量百分比计, 阴离子型聚丙烯酰 胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为 0.01 ~ 3.0%∶ 0.01 ~ 5.0%∶ 92.0 ~ 99.98 ; 其中复合引发体系组合物, 以重量百分比计包括以下组分 : (a)0.5 ~ 20 %的过硫酸 盐; (b)01 ~ 40%的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐 ; (c)0.5 ~ 20%的由 NR1R2R3 代表的叔胺类化 + 合物或由 N R4R5R6R7 代表的季铵类化合物或由 NH2R8 代表的脂肪胺类化合物, 式中 R1 ~ R7 均 选自 C1 ~ C14 直链或支链烷基或烷基衍生物, R8 选自 C1 ~ C18 直链或支链烷基或烷基衍生 物; (d)10 ~ 80%的尿素、 硫脲或氨水 ; (e)5 ~ 60%的乙二胺四乙酸二钠。
5: 0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂 ; (3)92.0 ~ 99.98%的注入水 ; 其中 (1) 组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按 GBT12005.10-92 聚丙烯酰胺分子量 Mw 测定 ( 粘度法 ) 测定特性粘数 [η], 并按 [η] = 3.73×10-4Mw0.66 计算分子量为 2053 ~ 3330 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 20.3 ~ 2
6: 8mps。 2. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的注入 2+ 2+ 水的总矿化度为 10000 ~ 30000mg/L、 Ca +Mg 为 200 ~ 1000mg/L。 3. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的表 面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴 - 非表面活性剂, 分子通式为 RO(CH2CH2O) nCH2COOM。 4. 根据权利要求 3 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的脂肪 醇聚氧乙烯醚羧酸盐中 R 的碳原子数为 12 ~ 18, n 为乙氧基团 EO 的加合数, 选自 2 ~ 8 中 的任意一个整数, 金属离子 M 选自钾、 钠或锂。 5. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法, 包括以下步 骤: a) 将丙烯酰胺单体配成质量浓度为 10 ~ 40%的水溶液Ⅰ ; b) 向溶液Ⅰ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后加入相对于单体质量浓度 0.02 ~ 5%的复合 引发体系组合物, 得溶液Ⅱ ; c) 向溶液Ⅱ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后, 在 5 ~ 25℃下引发, 聚合 2 ~ 10 小时后得胶 状产物Ⅰ ; d) 将胶状产物Ⅰ剪碎后加入质量浓度 5 ~ 50%的碱液进行水解反应 1 ~ 5 小时, 其中 温度为 80 ~ 95℃, 得胶状产物Ⅱ ; e) 将胶状产物Ⅱ经干燥、 粉碎、 过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺 ; f) 将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀 混合, 5 ~ 35℃搅拌 1 ~ 3 小时, 得到所需的组合物, 以重量百分比计, 阴离子型聚丙烯酰 胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为 0.01 ~ 3.0%∶ 0.01 ~ 5.0%∶ 92.0 ~ 99.98 ; 其中复合引发体系组合物, 以重量百分比计包括以下组分 : (a)0.5 ~ 20 %的过硫酸 盐; (b)01 ~ 40%的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐 ; (c)0.5 ~ 20%的由 NR1R2R3 代表的叔胺类化 + 合物或由 N R4R5R6R7 代表的季铵类化合物或由 NH2R8 代表的脂肪胺类化合物, 式中 R1 ~ R7 均 选自 C1 ~ C14 直链或支链烷基或烷基衍生物, R8 选自 C1 ~ C18 直链或支链烷基或烷基衍生 物; (d)10 ~ 80%的尿素、 硫脲或氨水 ; (e)5 ~ 60%的乙二胺四乙酸二钠。
7: 34s-1 下的表观粘度为 20.3 ~ 26.8mps。 2. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的注入 2+ 2+ 水的总矿化度为 10000 ~ 30000mg/L、 Ca +Mg 为 200 ~ 1000mg/L。 3. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的表 面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴 - 非表面活性剂, 分子通式为 RO(CH2CH2O) nCH2COOM。 4. 根据权利要求 3 所述的用于提高三次采油采收率的组合物, 其特征在于所述的脂肪 醇聚氧乙烯醚羧酸盐中 R 的碳原子数为 12 ~ 18, n 为乙氧基团 EO 的加合数, 选自 2 ~ 8 中 的任意一个整数, 金属离子 M 选自钾、 钠或锂。 5. 根据权利要求 1 所述的用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法, 包括以下步 骤: a) 将丙烯酰胺单体配成质量浓度为 10 ~ 40%的水溶液Ⅰ ; b) 向溶液Ⅰ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后加入相对于单体质量浓度 0.02 ~ 5%的复合 引发体系组合物, 得溶液Ⅱ ; c) 向溶液Ⅱ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后, 在 5 ~ 25℃下引发, 聚合 2 ~ 10 小时后得胶 状产物Ⅰ ; d) 将胶状产物Ⅰ剪碎后加入质量浓度 5 ~ 50%的碱液进行水解反应 1 ~ 5 小时, 其中 温度为 80 ~ 95℃, 得胶状产物Ⅱ ; e) 将胶状产物Ⅱ经干燥、 粉碎、 过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺 ; f) 将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀 混合, 5 ~ 35℃搅拌 1 ~ 3 小时, 得到所需的组合物, 以重量百分比计, 阴离子型聚丙烯酰 胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为 0.01 ~ 3.0%∶ 0.01 ~ 5.0%∶ 92.0 ~ 99.98 ; 其中复合引发体系组合物, 以重量百分比计包括以下组分 : (a)0.5 ~ 20 %的过硫酸 盐; (b)01 ~ 40%的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐 ; (c)0.5 ~ 20%的由 NR1R2R3 代表的叔胺类化 + 合物或由 N R4R5R6R7 代表的季铵类化合物或由 NH2R8 代表的脂肪胺类化合物, 式中 R1 ~ R7 均 选自 C1 ~ C14 直链或支链烷基或烷基衍生物, R8 选自 C1 ~ C18 直链或支链烷基或烷基衍生 物; (d)10 ~ 80%的尿素、 硫脲或氨水 ; (e)5 ~ 60%的乙二胺四乙酸二钠。

说明书


用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法。背景技术 世界经济迅猛发展, 对能源尤其是石油的需求量不断增加。 因此, 提高油田的原油 采收率 (EOR) 日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要组成部分。
     国内各大油田经过一次、 二次采油, 原油含水率不断增加, 部分大油田先后进入三 次采油阶段。三次采油是指在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量 ( 注水、 注 气 ) 之后, 利用物理的、 化学的、 生物的新技术进行尾矿采油的开发方式。主要通过注入化 学物质、 蒸汽、 气 ( 混相 ) 或微生物等, 从而改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。 聚 合物驱是三次采油的主要技术方法, 驱油机理清楚, 工艺相对简单, 技术日趋成熟, 是一项 有效的提高采收率技术措施。 聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘 度, 改善驱替液的流度比, 提高驱替效率和波及体积, 从而达到提高采收率的目的。
     由于三次采油周期长, 深层油井温度高, 因此, 三次采油用聚合物必须有良好的增 粘、 耐温、 抗盐性, 性能稳定。另外油藏中的高价金属离子 ( 如 Ca2+、 Mg2+) 易使 PAM 发生相分 离, 从而降低了 PAM 的增粘效果 ; 此外在剪切作用下 PAM 容易发生分子链断裂, 从而导致溶 液粘度大幅度降低, 因而很难满足深部二、 三类油藏高温高矿化度的需求。近年来, 国内外 三次采油用耐温抗盐聚合物的研究可分为两大方向, 即超高分子量聚合物和聚合物的化学 改性。 高相对分子质量的阴离子型聚丙烯酰胺是目前提高原油采收率中应用最广泛的一种 聚合物, 它可由聚丙烯酰胺在碱性条件下水解而成, 也可通过丙稀酰胺和丙烯酸共聚得到。
     近年来, 有关阴离子型聚丙烯酰胺的研究主要集中在引发体系、 聚合方法及水解 方法的改进等。CN1865299 和 CN 1498908A 通过三段复合引发体系引发剂的协同效应完 成聚合反应, 胶体粉碎后加入固体碱在水解器中进行水解 ; CN1746198 采用共水解工艺, 多元引发多种助剂一步法反应, 分子量 2073 ~ 2317 万 ; CN101157736A 引入了多元水溶 偶氮引发剂、 各种助剂, 需超低温引发聚合 ; CN1240799 加入过量固体碱与聚合物胶粒混 合, 在高温高湿下完成后水解反应 ; CN1542027 采用了三元引发体系及碳酸氢钠与碳酸钠 的混合物作为水解剂, 并加入了碳酸氢铵作为发泡剂, 产物的残单较低。CN101029107 及 CN101029099 所述工艺在 0℃下引发, 加入经包衣处理的水解剂共水解, 紫外辐射方式引发 聚合, 聚合物胶块造粒后加固体碱或喷加高浓度碱液作为水解剂, 通过微波辐射方式快速 完成水解反应 ; CN101514240A 采用了水溶液分散聚合, 得到的产物为 22 ~ 30%的水溶液, 分子量只有 120 ~ 1400 万。由以上专利可以看出, 虽然通过各种途径在提高阴离子型聚丙 烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了较大改进, 但在耐温抗盐性能方面较少关注, 特别是 有些制备方法较为复杂、 工艺条件苛刻, 用于工业生产或在三次采油实际应用上会受到一 些限制。 目前三次采油中, 能满足耐温抗盐要求的聚合物则很少, 不是价格太高就是性能不 稳定。所以, 针对那些高温高盐的苛刻油藏, 我们理应寻求一种具有足够高的分子量, 且在 盐水中具有较高溶液表观粘度的聚合物, 并且其制备方法要具备工业生产可行性。本发明
     所述的正是适合于高温高盐的聚合物制备方法、 二元复合及其在三次采油中的应用。 发明内容 本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含聚合物的驱油剂存在耐温抗盐 性能不能满足三次采油要求、 驱油效率低的问题, 提供一种用于提高三次采油采收率的组 合物。 该含耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺组合物用于驱油过程中, 具有使用浓度低, 在高温 高盐条件下驱油效率高的特点。 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问 题之一相对应的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺的组合物制备方法。
     为了解决上述技术问题, 本发明采用的技术方案如下 : 一种用于提高三次采油采 收率的组合物, 以重量百分比计包括以下组份 :
     (1)0.01 ~ 3.0%的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 ;
     (2)0.01 ~ 5.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂 ;
     (3)92.0 ~ 99.98%的注入水 ;
     其中 (1) 组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按 GBT12005.10-92 聚丙烯酰胺分 子量 Mw 测定 ( 粘度法 ) 测定特性粘数 [η], 并按 [η] = 3.73×10-4Mw0.66 计算分子量为 2053 ~ 3330 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的总量为 514mg/L 的水溶 液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 20.3 ~ 26.8mps。
     上述技术方案中, 注入水的总矿化度优选范围为 10000 ~ 30000mg/L、 Ca2++Mg2+ 优 选范围为 200 ~ 1000mg/L。表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴 - 非表面活性 剂, 分子通式为 RO(CH2CH2O)nCH2COOM, 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中 R 的碳原子数为 12 ~ 18, n 为乙氧基团 EO 的加合数, 选自 2 ~ 8 中的任意一个整数, 金属离子 M 选自钾、 钠或锂。
     为了解决上述技术问题之二, 本发明采用的技术方案如下 : 一种用于提高三次采 油采收率的组合物的制备方法, 包括以下步骤 :
     a) 将丙烯酰胺单体配成质量浓度为 10 ~ 40%的水溶液Ⅰ ;
     b) 向溶液Ⅰ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后加入相对于单体质量浓度 0.02 ~ 5%的 复合引发体系组合物, 得溶液Ⅱ ;
     c) 向溶液Ⅱ中通氮除氧 10 ~ 40 分钟后, 在 5 ~ 25℃下引发, 聚合 2 ~ 10 小时后 得胶状产物Ⅰ ;
     d) 将胶状产物Ⅰ剪碎后加入质量浓度 5 ~ 50%的碱液进行水解反应 1 ~ 5 小时, 其中温度为 80 ~ 95℃, 得胶状产物Ⅱ ;
     e) 将胶状产物Ⅱ经干燥、 粉碎、 过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺 ;
     f) 将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均 匀混合, 5 ~ 35℃搅拌 1 ~ 3 小时, 得到所需的组合物, 以重量百分比计, 阴离子型聚丙烯酰 胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为 0.01 ~ 3.0%∶ 0.01 ~ 5.0%∶ 92.0 ~ 99.98 ;
     其中复合引发体系组合物, 以重量百分比计包括以下组分 : (a)0.5 ~ 20%的过硫 酸盐 ; (b)0.1 ~ 40%的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐 ; (c)0.5 ~ 20%的由 NR1R2R3 代表的叔胺 + 类化合物或由 N R4R5R6R7 代表的季铵类化合物或由 NH2R8 代表的脂肪胺类化合物, 式中 R1 ~ R7 均选自 C1 ~ C14 直链或支链烷基或烷基衍生物, R8 选自 C1 ~ C18 直链或支链烷基或烷基
     衍生物 ; (d)10 ~ 80%的尿素、 硫脲或氨水 ; (e)5 ~ 60%的乙二胺四乙酸二钠。
     本发明所制备的用于提高三次采油采收率的组合物, 由于采用了复合引发体系组 合物, 并以优选的工艺与之配套, 故反应平稳、 有利于链增长, 产物不仅分子量高, 在一定矿 化度的盐水中也表现出较高的表观粘度 ; 其中添加的功能单体可能使聚合物形成较特殊的 结构, 使得其同时具有较好的耐温抗盐性能 ; 采用了后水解工艺, 聚合及水解反应都精确可 控, 能得到较高分子量和一定水解度的产品 ; 工艺流程较为简便, 有利于工业化生产。使用 本发明所提供的制备工艺制得的驱油用耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺, 分子量≥ 2000 万, -1 2+ 在盐水中的表观粘度≥ 20mPa· s( 盐水总矿化度 20000mg· L 左右, Ca +Mg2+ ≥ 500mg· L-1)。
     采 用 本 发 明 制 备 的 阴 离 子 型 聚 丙 烯 酰 胺, 以 用 量 为 0.1 ~ 0.3wt % 与 0.1 ~ 0.4wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂形成驱油用组合物, 在无碱条件下, 可用于 较高温度和矿化度的油田区块的地层原油和水, 测定了该驱油剂在胜利油田胜坨二区模拟 水 65℃和 75℃下的溶液表观粘度, 分别大于 20mPa.s 和 15mPa.s, 与胜利油田胜坨二区原油 -3 -4 之间的动态界面张力值, 可达 10 ~ 10 mN/m 的超低界面张力, 经物理模拟驱替试验室内评 价在高温、 高盐油藏上该驱油剂能在水驱基础上 ( 水驱提高原油采收率达 40.6% ) 提高原 油采收率可达 15.6%, 取得了较好的技术效果。
     下面通过实施例对本发明作进一步阐述。 具体实施方式
     【实施例 1】
     将 125g 丙烯酰胺单体加入 335g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 8, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 15℃, 分别加入 0.125wt%的过 硫酸铵水溶液 10g, 0.0963wt%的亚硫酸氢钠水溶液 9g, 0.125wt%的甲基丙烯酸 N, N- 二 甲氨基乙酯 (DMAEMA) 水溶液 10g, 0.5wt%的氨水 10g, 0.16%乙二胺四乙酸二钠 (EDTA- 二 钠 ) 水溶液 10g, 30min 后将反应温度逐渐升至 45℃, 反应 4h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 140 克, 在 90℃下水解反应 2h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎 机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 90.39 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 21.6 %, 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 2256 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 20.3mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 17.8mps。
     将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 0.15wt%、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧 酸盐 (n = 4)0.25wt%和 99.6wt%胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合, 20℃搅拌 2 小时, 2+ 2+ 得到所需的驱油用组合物。在温度 75℃、 矿化度 19334mg/L、 Ca +Mg 514mg/L 的水中, 测得 此组合物的表观粘度为 18.2mPa.s. ; 该组合物与胜利油田胜坨二区 0-141 井脱水原油之间 形成 0.0078mN/m 的超低界面张力。表观粘度由美国 Brookfield 公司的 BROOKFIELD Ⅲ型 粘度计测定, 界面张力由美国德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【实施例 2】将 125g 丙烯酰胺单体加入 344g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 8, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 10℃, 分别加入 0.125wt%的过 硫酸钾水溶液 10g, 0.0963wt%的亚硫酸氢钠水溶液 10g, 0.125wt%的 DMAEMA 水溶液 10g, 尿素 1.25g, 乙二胺四乙酸二钠 (EDTA- 二钠 )0.64g, 30min 后将反应温度逐渐升至 42℃, 反 应 5h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 145 克, 在 90℃下水解反应 2h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 90.23 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 19.8 %, 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 2372 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 21.3mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 18.3mps。
     将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 0.15wt%、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧 酸盐 (n = 4)0.35wt%和 99.5wt%胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合, 20℃搅拌 2 小时, 2+ 2+ 得到所需的驱油用组合物。在温度 75℃、 矿化度 19334mg/L、 Ca +Mg 514mg/L 的水中, 测得 此组合物的表观粘度为 18.6mPa.s. ; 该组合物与胜利油田胜坨二区 0-141 井脱水原油之间 形成 0.0069mN/m 的超低界面张力。表观粘度由美国 Brookfield 公司的 BROOKFIELD Ⅲ型 粘度计测定, 界面张力由美国德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【实施例 3】
     将 118g 丙烯酰胺单体加入 340g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 18 ℃, 分别加入 0.125wt %的过 硫酸钾水溶液 10g, 0.094%的亚硫酸钠水溶液 10g, 0.125wt%的 DMAEMA 水溶液 20g, 硫脲 1.36g, 乙二胺四乙酸二钠 (EDTA- 二钠 )1.31g, 30min 后将反应温度逐渐升至 48℃, 反应 4h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 150 克, 在 85℃下水解反应 2.5h, 然 后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 90.39 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 22.3 % 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 2558 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 24.7mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 19.2mps。
     将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 0.15wt%、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧 酸盐 (n = 4)0.25wt%和 99.6wt%胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合, 20℃搅拌 2 小时, 2+ 2+ 得到所需的驱油用组合物。在温度 75℃、 矿化度 19334mg/L、 Ca +Mg 514mg/L 的水中, 测得 此组合物的表观粘度为 19.8mPa.s. ; 该组合物与胜利油田胜坨二区 0-141 井脱水原油之间 形成 0.0048mN/m 的超低界面张力。表观粘度由美国 Brookfield 公司的 BROOKFIELD Ⅲ型 粘度计测定, 界面张力由美国德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【实施例 4】
     将 140g 丙烯酰胺单体加入 330g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH溶液调节 pH 值至 6, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 7℃, 分别加入 0.125wt%的过硫 酸钾水溶液 10g, 0.0963wt%的亚硫酸氢钠水溶液 10g, 0.125wt%的 DMAEMA 水溶液 10g, 尿 素 0.8g, 乙二胺四乙酸二钠 (EDTA- 二钠 )0.16g, 30min 后将反应温度逐渐升至 40℃, 反应 5.5h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 150 克, 在 85℃下水解反应 3h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 89.62 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 23.6 % 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 3330 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 26.8mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 22.1mps。
     将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 0.15wt%、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧 酸盐 (n = 4)0.40wt %和 99.45wt %胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合, 15 ℃搅拌 3 小 2+ 2+ 时, 得到所需的驱油用组合物。在温度 75℃、 矿化度 19334mg/L、 Ca +Mg 514mg/L 的水中, 测得此组合物的表观粘度为 22.3mPa.s. ; 该组合物与胜利油田胜坨二区 0-141 井脱水原油 之间形成 0.0069mN/m 的超低界面张力。 表观粘度由美国 Brookfield 公司的 BROOKFIELD Ⅲ 型粘度计测定, 界面张力由美国德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【实施例 5】将 125g 丙烯酰胺单体加入 340g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 10, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 15℃, 分别加入 0.125wt%的过 硫酸铵水溶液 10g, 0.0963wt%的亚硫酸氢钠水溶液 5g, 0.125wt%的 DMAEMA 水溶液 10g, 0.5wt%的氨水 10g, 0.869wt%乙二胺四乙酸二钠 (EDTA- 二钠 ) 水溶液 10g, 30min 后将反 应温度逐渐升至 45℃, 反应 4h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 140 克, 在 90℃下水解反应 2h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 91.57 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 21.6 %, 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 2053 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 21.5mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 18.2mps。
     将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺 0.15wt%、 上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧 酸盐 (n = 4)0.35wt%和 99.5wt%胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合, 25℃搅拌 1.5 小 2+ 2+ 时, 得到所需的驱油用组合物。在温度 75℃、 矿化度 19334mg/L、 Ca +Mg 514mg/L 的水中, 测得此组合物的表观粘度为 19.0mPa.s. ; 该组合物与胜利油田胜坨二区 0-141 井脱水原油 之间形成 0.0056mN/m 的超低界面张力。 表观粘度由美国 Brookfield 公司的 BROOKFIELD Ⅲ 型粘度计测定, 界面张力由美国德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【实施例 6 ~ 10】
     将 【实施例 1 ~ 5】 合成的阴离子型聚丙烯酰胺, 以用量为 0.1 ~ 0.3wt%与 0.1 ~ 0.4wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂形成驱油用组合物, 在无碱条件下, 测定了
     该驱油剂在胜利油田胜坨二区模拟水 65℃和 75℃下的溶液表观粘度, 分别大于 20mPa.s 和 -3 15mPa.s, 与胜利油田胜坨二区原油之间的动态界面张力值, 可达 10 ~ 10-4mN/m 的超低界 面张力 ; 在长度为 30 厘米, 直径为 2.5 厘米, 渗透率为 1.5 微米 2 的岩心上进行物理模拟驱 替试验, 室内评价在高温、 高盐油藏上该驱油剂能在水驱基础上 ( 水驱可提高原油采收率 40.1 ~ 40.8% ) 提高原油采收率可达 14.2 ~ 15.6%, 结果见表 1 所示。界面张力由美国 德克萨斯大学生产的 TX500 型旋转滴界面张力仪测定。
     【比较例 1】
     将 125g 丙烯酰胺单体加入 355g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 8, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 15 ℃, 分别加入 0.125wt %的 过硫酸钾水溶液 10g, 0.0963wt%的亚硫酸氢钠水溶液 10g, 30min 后将反应温度逐渐升至 45℃, 反应 4h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10%的 NaOH 水溶液 140 克, 在 90℃下水 解反应 2h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 88.65 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 20.3 %, 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 1963 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 16.2mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 13.9mps。
     【比较例 2】
     将 125g 丙烯酰胺单体加入 345g 去离子水中, 搅拌均匀溶解完全后, 用 5%的 NaOH 溶液调节 pH 值至 8, 然后通氮气 30min, 并将水浴温度调至 15℃, 分别加入 0.125wt%的过 硫酸钾水溶液 10g, 0.0963wt %的亚硫酸氢钠水溶液 10g, 0.125wt %的 AIBI 水溶液 10g, 30min 后将反应温度逐渐升至 45 ℃, 反应 4h 后取出胶块, 粉碎成颗粒状后, 加入 10 %的 NaOH 水溶液 140 克, 在 90℃下水解反应 2h, 然后在 75℃真空下干燥 6h, 用粉碎机打碎筛分 后取样分析。
     按 GBT12005.2-89 聚 丙 烯 酰 胺 固 含 量 测 定 方 法 测 试 固 含 量 为 87.54 %, 按 GBT12005.6-89 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 水 解 度 测 定 方 法 测 试 水 解 度 为 21.32 %, 按 GBT12005.10-92 聚 丙 烯 酰 胺 分 子 量 测 定 ( 粘 度 法 ) 测 定 特 性 粘 数, 并 按 [η] = -4 0.66 3.73×10 Mw 计算分子量为 2132 万, 在总矿化度为 19334mg/L、 其中钙离子和镁离子的 总量为 514mg/L 的水溶液中, 1500mg/L 聚合物浓度溶液在 65 ℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 17.9mps, 在 75℃、 7.34s-1 下的表观粘度为 14.6mps。8

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1、10申请公布号CN102373050A43申请公布日20120314CN102373050ACN102373050A21申请号201010260162022申请日20100823C09K8/588200601C09K8/58420060171申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院72发明人夏燕敏宋晓芳蔡红陈安猛74专利代理机构上海东方易知识产权事务所31121代理人沈原54发明名称用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法57摘要本发明涉及一种用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法,主要解决现有技术中含聚。

2、合物的驱油剂存在耐温抗盐性能差、驱油效率低的问题。本发明通过三次采油用的驱油组合物,以重量百分比计包括以下组份100130的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;200150的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂;39209998的注入水;其中1组分为通过采用复合引发体系组合物和后水解工艺制得的驱油用耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;2组分的分子通式为ROCH2CH2ONCH2COOM,式中R为C12C18的烷基,N为乙氧基团EO的加合数,其取值范围为28中的任意一个整数;M为选自钾、钠或锂中的任意一种金属离子;水选自油田注入水的技术方案,较好地解决了该问题,可用于油田的三次采油生产中。51INTCL19中华人民。

3、共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页CN102373053A1/1页21一种用于提高三次采油采收率的组合物,以重量百分比计包括以下组份100130的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;200150的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂;39209998的注入水;其中1组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量MW测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为20533330万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为203268MP。

4、S。2根据权利要求1所述的用于提高三次采油采收率的组合物,其特征在于所述的注入水的总矿化度为1000030000MG/L、CA2MG2为2001000MG/L。3根据权利要求1所述的用于提高三次采油采收率的组合物,其特征在于所述的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴非表面活性剂,分子通式为ROCH2CH2ONCH2COOM。4根据权利要求3所述的用于提高三次采油采收率的组合物,其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中R的碳原子数为1218,N为乙氧基团EO的加合数,选自28中的任意一个整数,金属离子M选自钾、钠或锂。5根据权利要求1所述的用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法,包括以下步。

5、骤A将丙烯酰胺单体配成质量浓度为1040的水溶液;B向溶液中通氮除氧1040分钟后加入相对于单体质量浓度0025的复合引发体系组合物,得溶液;C向溶液中通氮除氧1040分钟后,在525下引发,聚合210小时后得胶状产物;D将胶状产物剪碎后加入质量浓度550的碱液进行水解反应15小时,其中温度为8095,得胶状产物;E将胶状产物经干燥、粉碎、过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺;F将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀混合,535搅拌13小时,得到所需的组合物,以重量百分比计,阴离子型聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为0013000150920999。

6、8;其中复合引发体系组合物,以重量百分比计包括以下组分A0520的过硫酸盐;B0140的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐;C0520的由NR1R2R3代表的叔胺类化合物或由NR4R5R6R7代表的季铵类化合物或由NH2R8代表的脂肪胺类化合物,式中R1R7均选自C1C14直链或支链烷基或烷基衍生物,R8选自C1C18直链或支链烷基或烷基衍生物;D1080的尿素、硫脲或氨水;E560的乙二胺四乙酸二钠。权利要求书CN102373050ACN102373053A1/6页3用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种用于提高三次采油采收率的组合物及其制备方法。背景技术0002世界经。

7、济迅猛发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。因此,提高油田的原油采收率EOR日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要组成部分。0003国内各大油田经过一次、二次采油,原油含水率不断增加,部分大油田先后进入三次采油阶段。三次采油是指在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量注水、注气之后,利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的开发方式。主要通过注入化学物质、蒸汽、气混相或微生物等,从而改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。聚合物驱是三次采油的主要技术方法,驱油机理清楚,工艺相对简单,技术日趋成熟,是一项有效的提高采收率技术措施。聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度。

8、,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。0004由于三次采油周期长,深层油井温度高,因此,三次采油用聚合物必须有良好的增粘、耐温、抗盐性,性能稳定。另外油藏中的高价金属离子如CA2、MG2易使PAM发生相分离,从而降低了PAM的增粘效果;此外在剪切作用下PAM容易发生分子链断裂,从而导致溶液粘度大幅度降低,因而很难满足深部二、三类油藏高温高矿化度的需求。近年来,国内外三次采油用耐温抗盐聚合物的研究可分为两大方向,即超高分子量聚合物和聚合物的化学改性。高相对分子质量的阴离子型聚丙烯酰胺是目前提高原油采收率中应用最广泛的一种聚合物,它可由聚丙烯酰胺在碱性条件下水解而。

9、成,也可通过丙稀酰胺和丙烯酸共聚得到。0005近年来,有关阴离子型聚丙烯酰胺的研究主要集中在引发体系、聚合方法及水解方法的改进等。CN1865299和CN1498908A通过三段复合引发体系引发剂的协同效应完成聚合反应,胶体粉碎后加入固体碱在水解器中进行水解;CN1746198采用共水解工艺,多元引发多种助剂一步法反应,分子量20732317万;CN101157736A引入了多元水溶偶氮引发剂、各种助剂,需超低温引发聚合;CN1240799加入过量固体碱与聚合物胶粒混合,在高温高湿下完成后水解反应;CN1542027采用了三元引发体系及碳酸氢钠与碳酸钠的混合物作为水解剂,并加入了碳酸氢铵作为发。

10、泡剂,产物的残单较低。CN101029107及CN101029099所述工艺在0下引发,加入经包衣处理的水解剂共水解,紫外辐射方式引发聚合,聚合物胶块造粒后加固体碱或喷加高浓度碱液作为水解剂,通过微波辐射方式快速完成水解反应;CN101514240A采用了水溶液分散聚合,得到的产物为2230的水溶液,分子量只有1201400万。由以上专利可以看出,虽然通过各种途径在提高阴离子型聚丙烯酰胺的分子量或溶解速度方面有了较大改进,但在耐温抗盐性能方面较少关注,特别是有些制备方法较为复杂、工艺条件苛刻,用于工业生产或在三次采油实际应用上会受到一些限制。目前三次采油中,能满足耐温抗盐要求的聚合物则很少,不。

11、是价格太高就是性能不稳定。所以,针对那些高温高盐的苛刻油藏,我们理应寻求一种具有足够高的分子量,且在盐水中具有较高溶液表观粘度的聚合物,并且其制备方法要具备工业生产可行性。本发明说明书CN102373050ACN102373053A2/6页4所述的正是适合于高温高盐的聚合物制备方法、二元复合及其在三次采油中的应用。发明内容0006本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中含聚合物的驱油剂存在耐温抗盐性能不能满足三次采油要求、驱油效率低的问题,提供一种用于提高三次采油采收率的组合物。该含耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺组合物用于驱油过程中,具有使用浓度低,在高温高盐条件下驱油效率高的特点。本发明所要解决。

12、的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺的组合物制备方法。0007为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下一种用于提高三次采油采收率的组合物,以重量百分比计包括以下组份0008100130的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺;0009200150的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂;001039209998的注入水;0011其中1组分耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量MW测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为20533330万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶。

13、液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为203268MPS。0012上述技术方案中,注入水的总矿化度优选范围为1000030000MG/L、CA2MG2优选范围为2001000MG/L。表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐型阴非表面活性剂,分子通式为ROCH2CH2ONCH2COOM,脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中R的碳原子数为1218,N为乙氧基团EO的加合数,选自28中的任意一个整数,金属离子M选自钾、钠或锂。0013为了解决上述技术问题之二,本发明采用的技术方案如下一种用于提高三次采油采收率的组合物的制备方法,包括以下步骤0014A将丙烯酰胺单体配成质量浓度为104。

14、0的水溶液;0015B向溶液中通氮除氧1040分钟后加入相对于单体质量浓度0025的复合引发体系组合物,得溶液;0016C向溶液中通氮除氧1040分钟后,在525下引发,聚合210小时后得胶状产物;0017D将胶状产物剪碎后加入质量浓度550的碱液进行水解反应15小时,其中温度为8095,得胶状产物;0018E将胶状产物经干燥、粉碎、过筛后得细颗粒状阴离子型聚丙烯酰胺;0019F将所需量的阴离子型聚丙烯酰胺、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水均匀混合,535搅拌13小时,得到所需的组合物,以重量百分比计,阴离子型聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐及注入水的配比为001300015092099。

15、98;0020其中复合引发体系组合物,以重量百分比计包括以下组分A0520的过硫酸盐;B0140的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐;C0520的由NR1R2R3代表的叔胺类化合物或由NR4R5R6R7代表的季铵类化合物或由NH2R8代表的脂肪胺类化合物,式中R1R7均选自C1C14直链或支链烷基或烷基衍生物,R8选自C1C18直链或支链烷基或烷基说明书CN102373050ACN102373053A3/6页5衍生物;D1080的尿素、硫脲或氨水;E560的乙二胺四乙酸二钠。0021本发明所制备的用于提高三次采油采收率的组合物,由于采用了复合引发体系组合物,并以优选的工艺与之配套,故反应平稳、有利于链增长。

16、,产物不仅分子量高,在一定矿化度的盐水中也表现出较高的表观粘度;其中添加的功能单体可能使聚合物形成较特殊的结构,使得其同时具有较好的耐温抗盐性能;采用了后水解工艺,聚合及水解反应都精确可控,能得到较高分子量和一定水解度的产品;工艺流程较为简便,有利于工业化生产。使用本发明所提供的制备工艺制得的驱油用耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺,分子量2000万,在盐水中的表观粘度20MPAS盐水总矿化度20000MGL1左右,CA2MG2500MGL1。0022采用本发明制备的阴离子型聚丙烯酰胺,以用量为0103WT与0104WT的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂形成驱油用组合物,在无碱条件下,可用于较高温度和。

17、矿化度的油田区块的地层原油和水,测定了该驱油剂在胜利油田胜坨二区模拟水65和75下的溶液表观粘度,分别大于20MPAS和15MPAS,与胜利油田胜坨二区原油之间的动态界面张力值,可达103104MN/M的超低界面张力,经物理模拟驱替试验室内评价在高温、高盐油藏上该驱油剂能在水驱基础上水驱提高原油采收率达406提高原油采收率可达156,取得了较好的技术效果。0023下面通过实施例对本发明作进一步阐述。具体实施方式0024【实施例1】0025将125G丙烯酰胺单体加入335G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至8,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至15,分别加入012。

18、5WT的过硫酸铵水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠水溶液9G,0125WT的甲基丙烯酸N,N二甲氨基乙酯DMAEMA水溶液10G,05WT的氨水10G,016乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠水溶液10G,30MIN后将反应温度逐渐升至45,反应4H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液140克,在90下水解反应2H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0026按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为9039,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为216,按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特。

19、性粘数,并按373104MW066计算分子量为2256万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为203MPS,在75、734S1下的表观粘度为178MPS。0027将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺015WT、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐N4025WT和996WT胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合,20搅拌2小时,得到所需的驱油用组合物。在温度75、矿化度19334MG/L、CA2MG2514MG/L的水中,测得此组合物的表观粘度为182MPAS;该组合物与胜利油田胜坨二区0141井脱水。

20、原油之间形成00078MN/M的超低界面张力。表观粘度由美国BROOKFIELD公司的BROOKFIELD型粘度计测定,界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0028【实施例2】说明书CN102373050ACN102373053A4/6页60029将125G丙烯酰胺单体加入344G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至8,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至10,分别加入0125WT的过硫酸钾水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠水溶液10G,0125WT的DMAEMA水溶液10G,尿素125G,乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠064G,3。

21、0MIN后将反应温度逐渐升至42,反应5H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液145克,在90下水解反应2H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0030按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为9023,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为198,按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为2372万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为21。

22、3MPS,在75、734S1下的表观粘度为183MPS。0031将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺015WT、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐N4035WT和995WT胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合,20搅拌2小时,得到所需的驱油用组合物。在温度75、矿化度19334MG/L、CA2MG2514MG/L的水中,测得此组合物的表观粘度为186MPAS;该组合物与胜利油田胜坨二区0141井脱水原油之间形成00069MN/M的超低界面张力。表观粘度由美国BROOKFIELD公司的BROOKFIELD型粘度计测定,界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0032【实施例3】0。

23、033将118G丙烯酰胺单体加入340G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至18,分别加入0125WT的过硫酸钾水溶液10G,0094的亚硫酸钠水溶液10G,0125WT的DMAEMA水溶液20G,硫脲136G,乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠131G,30MIN后将反应温度逐渐升至48,反应4H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液150克,在85下水解反应25H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0034按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为9039,按GBT1200568。

24、9部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为223按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为2558万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为247MPS,在75、734S1下的表观粘度为192MPS。0035将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺015WT、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐N4025WT和996WT胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合,20搅拌2小时,得到所需的驱油用组合物。在温度75、矿化度19334MG/L、CA。

25、2MG2514MG/L的水中,测得此组合物的表观粘度为198MPAS;该组合物与胜利油田胜坨二区0141井脱水原油之间形成00048MN/M的超低界面张力。表观粘度由美国BROOKFIELD公司的BROOKFIELD型粘度计测定,界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0036【实施例4】0037将140G丙烯酰胺单体加入330G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH说明书CN102373050ACN102373053A5/6页7溶液调节PH值至6,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至7,分别加入0125WT的过硫酸钾水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠。

26、水溶液10G,0125WT的DMAEMA水溶液10G,尿素08G,乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠016G,30MIN后将反应温度逐渐升至40,反应55H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液150克,在85下水解反应3H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0038按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为8962,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为236按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为3330万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和。

27、镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为268MPS,在75、734S1下的表观粘度为221MPS。0039将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺015WT、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐N4040WT和9945WT胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合,15搅拌3小时,得到所需的驱油用组合物。在温度75、矿化度19334MG/L、CA2MG2514MG/L的水中,测得此组合物的表观粘度为223MPAS;该组合物与胜利油田胜坨二区0141井脱水原油之间形成00069MN/M的超低界面张力。表观粘度由美国BROOKFIELD公司的BROOKFI。

28、ELD型粘度计测定,界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0040【实施例5】0041将125G丙烯酰胺单体加入340G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至10,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至15,分别加入0125WT的过硫酸铵水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠水溶液5G,0125WT的DMAEMA水溶液10G,05WT的氨水10G,0869WT乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠水溶液10G,30MIN后将反应温度逐渐升至45,反应4H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液140克,在90下水解反应2H,然后在75真空。

29、下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0042按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为9157,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为216,按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为2053万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为215MPS,在75、734S1下的表观粘度为182MPS。0043将所合成的耐温抗盐阴离子型聚丙烯酰胺015WT、上述的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐。

30、N4035WT和995WT胜利油田胜坨二区胜注入水均匀混合,25搅拌15小时,得到所需的驱油用组合物。在温度75、矿化度19334MG/L、CA2MG2514MG/L的水中,测得此组合物的表观粘度为190MPAS;该组合物与胜利油田胜坨二区0141井脱水原油之间形成00056MN/M的超低界面张力。表观粘度由美国BROOKFIELD公司的BROOKFIELD型粘度计测定,界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0044【实施例610】0045将【实施例15】合成的阴离子型聚丙烯酰胺,以用量为0103WT与0104WT的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐表面活性剂形成驱油用组合物,。

31、在无碱条件下,测定了说明书CN102373050ACN102373053A6/6页8该驱油剂在胜利油田胜坨二区模拟水65和75下的溶液表观粘度,分别大于20MPAS和15MPAS,与胜利油田胜坨二区原油之间的动态界面张力值,可达103104MN/M的超低界面张力;在长度为30厘米,直径为25厘米,渗透率为15微米2的岩心上进行物理模拟驱替试验,室内评价在高温、高盐油藏上该驱油剂能在水驱基础上水驱可提高原油采收率401408提高原油采收率可达142156,结果见表1所示。界面张力由美国德克萨斯大学生产的TX500型旋转滴界面张力仪测定。0046【比较例1】0047将125G丙烯酰胺单体加入355。

32、G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至8,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至15,分别加入0125WT的过硫酸钾水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠水溶液10G,30MIN后将反应温度逐渐升至45,反应4H后取出胶块,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液140克,在90下水解反应2H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0048按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为8865,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为203,按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并。

33、按373104MW066计算分子量为1963万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为162MPS,在75、734S1下的表观粘度为139MPS。0049【比较例2】0050将125G丙烯酰胺单体加入345G去离子水中,搅拌均匀溶解完全后,用5的NAOH溶液调节PH值至8,然后通氮气30MIN,并将水浴温度调至15,分别加入0125WT的过硫酸钾水溶液10G,00963WT的亚硫酸氢钠水溶液10G,0125WT的AIBI水溶液10G,30MIN后将反应温度逐渐升至45,反应4H后取出胶块。

34、,粉碎成颗粒状后,加入10的NAOH水溶液140克,在90下水解反应2H,然后在75真空下干燥6H,用粉碎机打碎筛分后取样分析。0051按GBT12005289聚丙烯酰胺固含量测定方法测试固含量为8754,按GBT12005689部分水解聚丙烯酰胺水解度测定方法测试水解度为2132,按GBT120051092聚丙烯酰胺分子量测定粘度法测定特性粘数,并按373104MW066计算分子量为2132万,在总矿化度为19334MG/L、其中钙离子和镁离子的总量为514MG/L的水溶液中,1500MG/L聚合物浓度溶液在65、734S1下的表观粘度为179MPS,在75、734S1下的表观粘度为146MPS。说明书CN102373050A。

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