专利名称：Amps/mag聚合物制备及其在油气田开发中的应用方法
技术领域：
本发明涉及了一种油气田开发的方法，具体是AMPS/MAG聚合物制备及其在油气田开发中的应用方法。
背景技术：
现在的市场上同类油田化学品与此项发明相比相比有以下几个显著不足之处。目前一般使用的降失水剂，如木质素磺酸盐类由于材料来源分散，其成分、结构的非均一性将导致性能差异很大，纤维素类容易使水泥增稠，而有机酸类，易破坏有些的性能。而且传统的有机溶剂有毒溶剂的挥发对环境造成严重的污染，同类产品聚合物贮存稳定性不高。一般同类聚合物很难同时达到新制聚合物抗剪切性能强，泵送时机械降解弱；抗盐性好,对多价金属离子敏感性地,热稳定性好的要求。CN1223575C公布了用植物油下脚料生产混合脂肪酸甲酯的工艺方法，工艺包括稀释，裂解，汽提水解，酯化，清洗，蒸馏。CN1218019C报道了用植物油下脚料生产燃油的工艺方法，该方法需要经脱水，裂化，二次裂化工艺。其工艺都比较复杂，虽然对废料进行了利用，但成本高，而且在利用植物油下脚料时都不可避免的产生新的废料，造成二次污染。本发明以反相微乳液体系中进行活性可控聚合反应，替代了减少了有机物的使用和回收，特别是大大降低了 ；同时原料的一部分来自天然产物，并很容易生物降解，对环境的污染程度大幅度降低。本发明采用超浓反相 乳液聚合方发，用作钻井液降滤失剂时，聚合产品无需破乳干燥处理即可直接应用于钻井液体系中，这样提高生产效率，降低成本。
发明内容
本发明是一种AMPS/MAG聚合物，采用超浓反相乳液聚合法，采用超浓反相乳液聚合方法对多元单体进行共聚，合成贮存稳定性好、性能优良的超浓反相乳液型降滤失剂，通过分子设计，在聚合物分子链上引入具有特殊功能的结构单元来提高分子链的刚性或者形成疏水结构等手段提高聚合物的耐温抗盐性能。一类聚合物用作泥浆降水剂时，解决了高温高压条件可能使水泥浆稠化时间缩短、水泥石强度降低、外加剂失效、失水量增加、抗剪切性能差，泵送时机械降解严重，抗盐性差，对多价金属离子敏感:热稳定性差等一系列实际问题，有着显著成效。本发明中一些聚合物作为驱油剂时具有较大的分子体积，可降低Ca2+、Mg2+对高分子主链影响，使得聚合物在较高的矿化度下仍能保持较大的水动力学体积。一些共聚物作为缓凝剂用于油井水泥，取得了很好的缓凝效果。另外，由于MAG属于天然改性产品，其共聚物可生物降解，属于环境友好产品，对地层造成伤害程度大幅度降低。本发明涉及的共聚物，种类较多。当生产的设备几乎相同，成产工艺比较简单，并且原料来源广泛，生产成本相对比较低，利润空间较大。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，给出详细的实施方式和关键的技术步骤，以及应用。技术关键
(1)保证在甲基丙烯酰氯瓜尔胶制备中其特定的取代度DS。(0.35-0.38)
(2)保证在聚合反应中，各种单体的物料的特定配比。(误差不大于5%)
(3)严格控制工艺条件，保证各种单体有效聚合。(有效率不低于96%)
(4)在聚合反应中加热，搅拌要控制在特定范围中，防止暴聚。(误差不大于7%)
(5)反应体系中严格控制氧气含量。(不高于50ppm/m3)
主要技术指标
(I)聚合物分子量控制指标:不同用途的共聚物的分子量都要控制特定范围中。(2)聚合物流变性能控制指标:在特定的时间、浓度、PH值、剪切速率下要有达到特定的粘度数值。(3)降解控制指标:在自然条件下各类聚合物的降解速率应控制在30天降解65%以上。(4)抗盐性能指标:lg/L共聚物对18%盐水水泥浆失水量小于150mL。(5)抗温性能指标 :lg/L共聚物在10(Tl50°C以内能将水泥浆失水量控制在50mL以内，在180-250°C以内能将水泥浆失水量控制在IOOmL以内
(6)对高温水泥浆稠化时间的控制指标:lg/L共聚物对高温水泥浆，在12(Tl50°C下稠化时间为120-150min。(7)溶解速率和溶解度控制指标:在50°C不同种类的共聚物在水中溶解度和溶解速度应控制在特定的范围内。下面是此项发明在油田的应用方法。该发明主要用于油田开发。本发明中一类聚合物作为降粘剂时具有优质的性能，应用于在石油钻井过程中，尤其应用在一些特殊井、超深井和复杂井。它们对钻井液工艺技术要求比较高。该聚合物可以作为强效驱油剂，在三次采油中有着重要的作用。也可以作为一种能抗220°C以上的钻井液降黏剂，并且该共聚物在钻井液中的有着优异流变性能与降黏性能。还可作为油井水泥中缓凝剂。可以作为油井水泥外加剂，在油气井固井作业过程中，常使用油井水泥外加剂控制、改善水泥浆的流变性能，提高水泥石的抗压性能，保证钻井、采油等井下作业顺利进行。还可以作为，调剖堵水剂，尤其在老油田特高含水开发阶段使用时，有着显著效果。该共聚物有着优异的阻垢效果佳、热稳定性好等，水处理领域中可将其作为一种有效的阻垢剂。还可以作为高吸水树脂。该聚合物在高浓度质子酸中具有润滑作用，可以作为酸化压裂液添加剂。可以使用油
田和天然气生产井的酸化压裂增产过程，还可以用于完井液、修井液以及隔离液的添加剂。此外，还可以用于化纤、塑料、印染、涂料、表面活性剂、抗静电剂、陶瓷、照相、洗涤助剂、离子交换树脂、气体分离膜、电子工业等领域。综上，本发明在生产过程中的各项指标和关键的技术步骤，以及可应用领域。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范 围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.本发明是一种AMPS/MAG聚合物,其特征是,米用超浓反相乳液聚合法,特别是制备的共聚物用作钻井液降滤失剂时，聚合产品无需破乳干燥处理即可直接应用于钻井液体系中。
2.根据权利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，采用超浓反相乳液聚合方法对多元单体进行共聚，合成贮存稳定性好、性能优良的超浓反相乳液型降滤失剂。
3.根据权利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，在聚合物分子链上引入具有特殊功能的结构单元来提高分子链的刚性或者形成疏水结构等手段提高聚合物的耐温抗盐性能。
4.根据权利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，一些聚合物作为驱油剂时具有较大的分子体积，可降低Ca2+、Mg2+对高分子主链影响，使得聚合物在较高的矿化度下仍能保持较大的水动力学体积。
5.根据权利要求1所述的AMPS/MAG聚合物，其特征是，一些共聚物作为缓凝剂用于油井水泥，取得了很好的缓凝 效果。
全文摘要
本发明是一种AMPS/MAG聚合物制备及其在油气田开发中的应用方法，实现MAG、AMPS等单体在反相微乳液体系中进行活性可控聚合，制备了一系列分子量和结构可控的多元共聚物，并对材料的结构与性能进行了系统的研究。成功实现了多元共聚物的分子结构和分子量的可控调节，首次在油水介质中制备甲基丙烯酰氯瓜尔胶，并首次采用了新的工艺条件完成了对甲基丙烯酰氯瓜尔胶的取代度进行可控调节。利用所制备的不同取代度的甲基丙烯酰氯瓜尔胶(MAG)与其他可聚单体进行聚合，并系统的研究了不同取代度对聚合物性能的影响关系。开发了高品质的油田化学品，将多种聚合物的制备的工艺条件和设备进行了优化，完成多种聚合和的制备可以在相同的设备中进行，为工业化成产奠定了基础。其方法和结果均具有创新性和先进性。
文档编号C08F220/58GK103113522SQ201210534740
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者句朝昕 申请人:新昌县冠阳技术开发有限公司