一種含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法，該聚合物驅(qū)油劑的制備方法包括：在反應(yīng)器中依次加入丙烯酰胺單體、丙烯酸單體和蒸餾水，攪拌至單體溶解后將溶液溫度控制在0-10℃，用NaOH調(diào)節(jié)體系pH值至5～7，控制溶液溫度在5-15℃，之后將帶有疏水側(cè)鏈的季銨鹽單體加入反應(yīng)溶液，再調(diào)節(jié)水量使總單體質(zhì)量百分濃度為20～30％；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢滴加引發(fā)劑，當(dāng)溶液溫度升至35-45℃后，滴加巰基殼聚糖水溶液，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)，得到透明的聚合物產(chǎn)品；將產(chǎn)物用甲醇多次洗滌，在35-45℃真空干燥、造粒后制得。本發(fā)明含有殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑改善了聚合物的溶解性和溶液穩(wěn)定性，有利于提高驅(qū)油效率。
【專利說明】一種含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于提高油田聚合物驅(qū)驅(qū)油效率的含殼聚糖的疏水締合聚合物 驅(qū)油劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 在油氣開采過程中，尤其是在三次采油中，水溶性聚合物用量很大并且無法替代。 現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是聚丙烯酰胺類聚合物和黃原膠，但是聚丙烯酰胺存在的問題是對(duì)高 溫、高鹽以及機(jī)械剪切的耐受力差，而黃原膠在高溫下易生物降解并且價(jià)格昂貴。而疏水締 合聚合物上的親水部分可以使聚合物溶于水相體系，疏水部分可使其發(fā)生聚集，從而在溶 液中形成可逆的締合結(jié)構(gòu)，與常規(guī)聚合物溶液相比，具有高效增粘性以及強(qiáng)耐溫抗鹽抗剪 切的性能。因此疏水締合聚合物將會(huì)成為常規(guī)聚合物良好的替代品，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需 要，應(yīng)用于油氣開采中的鉆井、堵水調(diào)剖和三次采油領(lǐng)域。
[0003] 然而，由于疏水締合結(jié)構(gòu)的引入，一定程度上影響了聚合物的水溶性，多數(shù)疏水締 合聚合物都是粘度雖高，但溶解性很差。而且高溫高鹽地層環(huán)境中，聚合物溶液會(huì)面臨降解 而損失粘度，使其實(shí)際使用能力大打折扣，疏水締合作用以及由此形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并 未能完善的解決這個(gè)問題。由于以上原因，在油田現(xiàn)場(chǎng)開展應(yīng)用研究的過程中，發(fā)現(xiàn)疏水締 合聚合物在溶解性、污水穩(wěn)定性等方面都存在許多不足。
[0004] 殼聚糖，是甲殼素脫乙?；漠a(chǎn)物，是天然多糖中唯一的堿性氨基多糖物質(zhì)。殼聚 糖是多個(gè)氨基葡萄糖通過3-1，4-糖苷鍵連接而成的直鏈狀高分子。殼聚糖分子中均含有 酰胺基以及氨基、羥基，隨著氨基的質(zhì)子化，表現(xiàn)出陽離子型聚電解質(zhì)的作用，不僅對(duì)金屬 離子有螯合作用、電中和作用，還具有一定的吸附架橋作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑，以提 高聚合物驅(qū)的驅(qū)油效率、疏水締合聚合物的溶解性以及溶液穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明為一種含殼聚糖的疏水締合聚合物，其特征在于，該疏水締合聚合物是由 丙烯酰胺、丙烯酸、帶有長(zhǎng)疏水側(cè)鏈的季銨鹽單體共聚并在聚合物鏈端基接入巰基殼聚糖 而合成，呈淡黃色，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0008]
【權(quán)利要求】
1. 一種含殼聚糖的疏水締合聚合物，其特征在于，由丙烯酰胺、丙烯酸、帶有長(zhǎng)疏水 側(cè)鏈的季銨鹽單體共聚并在聚合物鏈端基接入巰基殼聚糖而合成，呈淡黃色，其結(jié)構(gòu)式如 下：
其中R1為帶有季銨鹽結(jié)構(gòu)的疏水側(cè)鏈，碳原子數(shù)為12-20的整數(shù)；R2為殼聚糖，脫乙 酰度達(dá)到80%以上，分子量在1000至30萬之間；x、y、z為結(jié)構(gòu)單元摩爾百分?jǐn)?shù)，其中X = 69 ?80mol %, y = 20 ?30mol %, z = 0 ?Imol %。
2. -種如權(quán)利要求1所述的含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑的制備方法，其特征在 于，包括以下幾個(gè)步驟： 在反應(yīng)器中依次加入丙烯酰胺單體、丙烯酸單體和蒸餾水，攪拌至單體溶解后將溶液 溫度控制在O-KTC，用NaOH調(diào)節(jié)體系pH值至5?7,期間控制溶液溫度在5-15°C，之后 將帶有疏水側(cè)鏈的季銨鹽單體加入反應(yīng)溶液，再調(diào)節(jié)水量使總單體質(zhì)量百分濃度為20? 30% ;向溶液中通高純氮?dú)?0-40分鐘，緩慢滴加引發(fā)劑，當(dāng)溶液溫度升至35-45°C后，滴加 巰基殼聚糖水溶液，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)，得到透明的聚合物產(chǎn)品；將產(chǎn)物用甲醇多 次洗滌，在35-45°C真空干燥，取出造粒，得到淡黃色顆粒的含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū) 油劑； 所述丙烯酰胺單體添加量占單體總摩爾量的69?80% ; 所述丙烯酸單體添加量占單體總摩爾量的20?30% ; 所述帶有疏水側(cè)鏈的季銨鹽單體添加量占單體總摩爾量的〇?1% ; 所述引發(fā)劑為過硫酸銨/亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉氧化還原引發(fā)劑、偶氮類引發(fā)劑或 過氧化物類引發(fā)劑，引發(fā)劑添加量占單體總重量的〇. 02?0. 05% ; 所述巰基殼聚糖添加量占單體總重量的1?5%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟： 在反應(yīng)器中依次加入丙烯酰胺單體、丙烯酸單體和蒸餾水，攪拌至單體溶解后將溶液 溫度控制在5-KTC，用NaOH調(diào)節(jié)體系pH值至5?7,期間控制溶液溫度在10-15°C，之后 將帶有疏水側(cè)鏈的季銨鹽單體加入反應(yīng)溶液，再調(diào)節(jié)水量使總單體質(zhì)量百分濃度為20? 30% ;向溶液中通高純氮?dú)?0分鐘，緩慢滴加引發(fā)劑，當(dāng)溶液溫度升至40°C后，滴加巰基殼 聚糖水溶液，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，得到透明的聚合物產(chǎn)品；將產(chǎn)物用甲醇多次洗滌， 在40°C真空干燥，取出造粒，得到淡黃色顆粒的含殼聚糖的疏水締合聚合物驅(qū)油劑。
【文檔編號(hào)】C08F226/02GK104327278SQ201410578505
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】滕大勇, 滕厚開, 徐俊英, 牛心蕙 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司