本发明涉及石油化工,具体为一种冻胶分散体调驱剂及其制备方法和应用。
背景技术:
1、调驱技术具有良好的稳油控水效果,在高温高盐地层油藏、海上油田的开采开发方面得到了广泛的应用。目前调驱技术主要有聚合物冻胶、预交联颗粒等,展现出良好的堵水增油效果。聚丙烯酰胺冻胶分散体调驱剂,通常是以聚丙烯酰胺作为调驱聚合物,羟甲基酚醛树脂、六亚甲基四胺/苯酚类作为交联剂,复配组成的冻胶调驱剂交联体系,具有成本较低、成胶时间和成胶强度可控等优点,并且通过调控聚丙烯酰胺的聚合单体,可以赋予调驱剂抗温、抗盐、抗剪切等性能,可以满足调驱剂在开采环境复杂恶劣的油藏开采中。中国专利cn113249103b公开了一种海水基聚丙烯酰胺高温冻胶调剖体系,公开了以非离子聚丙烯酰胺、乌洛托品、间苯二酚、高温稳定剂组成的聚丙烯酰胺高温冻胶调剖体系,具有很好的成胶时间长,冻胶强度高、封堵能力好等优点。但是该专利没有改善聚丙烯酰胺调驱剂抗剪切性能较差的问题。本发明旨在制备疏水缔合性聚丙烯酰胺,改善冻胶调驱剂的耐温、抗盐、抗剪切等性能。
技术实现思路
1、本发明解决了冻胶分散体调驱剂耐温、抗盐、抗剪切性能较差的问题。
2、技术方案:一种冻胶分散体调驱剂,制备原料包括50-85重量份疏水缔合聚丙烯酰胺、15-35重量份六亚甲基四胺、15-35重量份间苯二酚、20-30重量份硫脲;
3、疏水缔合聚丙烯酰胺由摩尔比例为100:(15-30):(0.2-1)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、疏水缔合丙烯酸酯酰胺单体经过聚合反应制备而成;
4、疏水缔合丙烯酸酯酰胺单体的结构式如下:
5、,n为9-13中的任一整数。
6、进一步的,冻胶分散体调驱剂的制备方法,包括如下步骤:
7、s1、向蒸馏水中加入丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、疏水缔合丙烯酸酯酰胺作为聚合单体,氮气气氛中加入引发剂偶氮二异丁基脒,搅拌进行聚合反应,冷却,加入乙醇析出沉淀物,过滤,乙醇洗涤,干燥,得到疏水缔合聚丙烯酰胺;
8、s2、将50-85重量份疏水缔合聚丙烯酰胺、15-35重量份六亚甲基四胺、15-35重量份间苯二酚、20-30重量份硫脲加入到10000重量份盐水中,搅拌混匀配置成冻胶胶液,然后将冻胶胶液在烘箱中,110-130℃中热处理交联制成冻胶,剪切,得到冻胶分散体调驱剂。
9、进一步的,步骤s1中偶氮二异丁基脒是聚合单体总摩尔量的0.2-0.26%。
10、进一步的,步骤s1中反应温度为50-60℃,反应的时间为4-7h。
11、进一步的,步骤s2中盐水的矿化度为30000-42000mg/l。
12、进一步的,疏水缔合丙烯酸酯酰胺的制备方法为:
13、(1)、向乙醇中加入摩尔比为1:(1-1.3)的甲基丙烯酸缩水甘油酯、甘氨酰胺,加热至50-80℃,反应4-8h,将溶液浓缩,加入乙酸乙酯和饱和氯化钠溶液,萃取分离,将有机层浓缩,干燥,得到丙烯酸酯酰胺前驱体;
14、(2)、在冰浴下,向二氯甲烷中加入摩尔比为1:(2.8-3.6):(2.8-3.6)的丙烯酸酯酰胺前驱体、烷基酰氯、三乙胺,混匀后室温下反应18-24h,将溶液浓缩,加入蒸馏水,萃取分离,将有机层浓缩,干燥,得到疏水缔合丙烯酸酯酰胺。
15、进一步的,烷基酰氯的结构式为,n为9-13中的任一整数。
16、进一步的,冻胶分散体调驱剂在高温高盐地层油藏、海上油田开采中的应用。
17、本发明的技术效果是:本发明利用甲基丙烯酸缩水甘油酯和甘氨酰胺进行开环反应,然后再与烷基酰氯进行酯化和酰胺化反应,得到新型疏水缔合丙烯酸酯酰胺单体,最后与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚,得到疏水缔合聚丙烯酰胺,作为冻胶分散体调驱剂的助剂,以六亚甲基四胺和间苯二酚作为交联剂,硫脲作为添加稳定剂,复配得到冻胶分散体调驱剂。
18、本发明的疏水缔合丙烯酸酯酰胺单体含有酰胺基团(),与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠共聚后,可以提高疏水缔合聚丙烯酰胺的酰胺基团含量,从而促进与羟甲基酚醛树脂(由六亚甲基四胺和间苯二酚反应生成)进行交联反应,形成密度更高,结构更紧密的三维交联网络,有利于提高成胶强度。
19、本发明的疏水缔合丙烯酸酯酰胺单体含有两条疏水性烷基长链,使聚丙烯酰胺分子链形成疏水缔合作用,进一步提高冻胶分散体调驱剂的成胶强度,改善了冻胶的耐温性能,抗温性能好,脱水率低,冻胶稳定性高。并且剪切后仍然保持很高的突破真空压力和低脱水率,并且聚丙烯酰胺分子链之间可以形成疏水缔合作用,显著提高了冻胶分散体调驱剂的结构稳定性和抗剪切性能。
20、本发明的冻胶分散体调驱剂成胶性能好,成胶强度大,封堵率达到99.01-99.62%,具有很好的封堵性能。在高温高盐地层油藏、海上油田的开采开发方面有很好的实际应用。
1.一种冻胶分散体调驱剂,其特征在于,所述冻胶分散体调驱剂的制备原料包括50-85重量份疏水缔合聚丙烯酰胺、15-35重量份六亚甲基四胺、15-35重量份间苯二酚、20-30重量份硫脲;
2.一种如权利要求1所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中偶氮二异丁基脒是聚合单体总摩尔量的0.2-0.26%。
4.根据权利要求2所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中反应温度为50-60℃,反应的时间为4-7h。
5.根据权利要求2所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中盐水的矿化度为30000-42000mg/l。
6.根据权利要求2所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述疏水缔合丙烯酸酯酰胺的制备方法为:
7.根据权利要求6所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述(1)中甲基丙烯酸缩水甘油酯、甘氨酰胺的摩尔比为1:(1-1.3)。
8.根据权利要求6所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述(2)中丙烯酸酯酰胺前驱体、烷基酰氯、三乙胺的摩尔比为1:(2.8-3.6):(2.8-3.6)。
9.根据权利要求8所述的冻胶分散体调驱剂的制备方法,其特征在于,所述烷基酰氯的结构式为,n为9-13中的任一整数。
10.一种如权利要求2-8任一项所述的制备方法得到的冻胶分散体调驱剂在高温高盐地层油藏、海上油田开采中的应用。
