一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法和应用。该驱油剂是由丙烯酰胺、丙烯酸、3-(烯丙氧基)-N，N，N-三乙基-2-羟基丙烷溴化铵、3-(烯丙氧基)-2-羟基丙烷-1-磺酸钠和N-烯丙基-2-(2，4-二氯苯氧基)乙酰胺五种单体制备而成。本发明的驱油剂具有较好的增粘、耐温、抗盐和抗剪切稀释性，并且该驱油剂的制备方法简单、产率高、性能稳定、成本低及经济效率高。
【专利说明】一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法和 应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到油田化学剂【技术领域】，特别涉及一种水溶性离子型疏水缔合聚合物 驱油剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 目前，油开采过程可分为三个阶段：一次、二次和三次采油；一次和二次采油均通 过物理方法采油，其采收率可达到30%?40%，但经过一、二次采油的地层中还残留了大 部分原油；我国的主要油田（如大庆、胜利、辽河等）已经相继进入二次采油后期阶段，为了 提高现有油田的采收率，三次采油技术得到日益广泛的应用。目前三次采油的界限已经模 糊化了，在我国，很多新油田的开发过程中，不经过一次和二次采油，直接把三次采油的方 法提前应用；常用的三次采油手段有聚合物驱、聚/表二元驱和聚/表/碱三元驱等，这些 手段以聚合物驱应用最为广泛，已经在我国的大庆、胜利、新疆、渤海等油田取得明显的经 济效益，表现出极大的潜力。
[0003] 聚合物驱技术提高采收率的原理主要包括两方面：改善驱替液波及系数和提高驱 替液洗油效率；提高驱替液的波及系数的实现途径有：
[0004] (1)提高分子量、增加体系的结构粘度和提高体系的粘度保留能力来提高聚合物 在盐水中的增稠性能；
[0005] (2)适当增加吸附滞留来降低水油相的流度系数。
[0006] 聚合物驱、聚/表二元驱和聚/表/碱三元驱等技术的一个共同的特点是必须 要加入聚合物增稠剂（即驱油剂）；常用的聚合物驱油剂主要是部分水解的聚丙烯酰胺 (HPAM)，然而随着油气田开发程度的加深、油藏开发难度的加大，现有的聚丙烯酰胺类产品 在耐温、抗盐、流变性能和经济成本等方面还需要改进；并且，现有的驱油剂的改性合成方 法在合成条件、使用范围以及经济成本等方面都存在着较大的不足，因此，亟需一种新的方 案来解决上述问题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂，解决现有的驱油 剂耐温、耐盐及抗剪切稀释性差的问题。
[0008] 本发明的另一目的是提供一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂的制备方法， 解决现有的驱油剂制备方法操作复杂、产率低及成本高的问题。
[0009] 本发明的另一目的是提供一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂的在油田的 应用。
[0010] 为了达到上述目的，本发明的一个实施例是提供一种水溶性离子型疏水缔合聚合 物驱油剂，由丙烯酰胺、丙烯酸、3-(烯丙氧基）-N，N，N-三乙基-2-羟基丙烷溴化铵、3-(烯 丙氧基）-2-羟基丙烷-1-磺酸钠和N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺五种单体制 备而成，该驱油剂是具有主链为柔性、侧基为水化基团和疏水基团、分子量大等特点的聚合 物，具有式（I)所示的结构：
[0011]
【权利要求】
1. 一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂，其特征是：由丙烯酰胺、丙烯酸、3-(烯 丙氧基） _N，N，N-二乙基_2_轻基丙烧漠化按、3_ (稀丙氧基）_2_轻基丙烧-1-横酸纳和 N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺五种单体制备而成，具有式（I)所示的结构：
其中，X 为 70 ?90wt %，y 为 10 ?20wt %，z 为 0· 1 ?5wt %，（Ι-χ-y-z)为 0· 1 ? lwt% ； 所述驱油剂的粘均分子量为5X 106?7X 106。
2. 根据权利要求1所述的驱油剂，其特征是，所述3-(烯丙氧基）-N，N，N-三乙基-2-羟 基丙烷溴化铵具有式（II)所示的结构，并且由以下方法制备得到：
将烯丙基缩水甘油醚和二乙胺在第一有机溶剂中进行第一接触，所述第一接触的条件 使得到1_ (烯丙氧基）_3_ (二乙基氨基）丙-2-醇； 将所述1_(烯丙氧基）_3_(二乙基氨基）丙-2-醇和溴乙烧在第二有机溶剂中进行第 二接触，所述第二接触的条件使得到3-(烯丙氧基）-N，N，N-二乙基_2_轻基丙烧-1-铵溴 化物。
3. 根据权利要求2所述的驱油剂，其特征是：所述烯丙基缩水甘油醚与二乙胺的摩尔 比为1 : 1.1?1.5;所述第一接触包括依次进行的两个阶段，第一阶段的反应条件包括： 于烯丙基缩水甘油醚中滴加二乙胺；第二阶段的反应条件为：接触的时间为5小时。
4. 根据权利要求2所述的驱油剂，其特征是：所述1-(烯丙氧基）-3-(二乙基氨基） 丙-2-醇与溴乙烷的摩尔比为1 : 1.2?1.5;所述第二接触包括依次进行的两个阶段，第 一阶段的反应条件包括：于1-(烯丙氧基）-3-(二乙基氨基）丙-2-醇中滴加溴乙烷，接触 的温度为80°C ;第二阶段的反应条件包括：接触的温度为80°C，接触的时间为5?8小时。
5. 根据权利要求1所述的驱油剂，其特征是，所述N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙 酰胺具有式（III)所示的结构，并且由以下方法制备得到：
将2,4-二氯苯氧乙酸和二氯亚砜在第三有机溶剂中进行第三接触，所述第三接触的 条件使得到2,4-二氯苯氧乙酰氯； 将所述2,4_二氯苯氧乙酰氯和烯丙基胺在第四有机溶剂和缚酸剂中进行第四接触， 所述第四接触的条件使得到N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺。
6. 根据权利要求5所述的驱油剂，其特征是：所述2,4-二氯苯氧乙酸与二氯亚砜的摩 尔比为1 : 1. 2 ;所述第三接触的条件包括：接触的温度为50?70°C，接触的时间为4?6 小时； 所述2,4_二氯苯氧乙酰氯、缚酸剂和烯丙基胺的摩尔比为1 : 1.1 : 1.1;所述第四 接触的条件包括：接触的温度为0?l〇°C，接触的时间为6?10小时。
7. -种权利要求1-6任一所述的驱油剂的制备方法，其特征是： 将3_ (稀丙氧基）-N，N，N-二乙基_2_轻基丙烧漠化按、3_ (稀丙氧基）_2_轻基丙 烷-1-磺酸钠和N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺在乳化剂和EDTA中进行第五接 触，所述第五接触的条件使得到第一混合物； 将丙烯酰胺和丙烯酸进行第六接触，所述第六接触的条件使得到第二混合物； 在第一混合物中加入1/3引发剂，一段时间后，再将第二混合物与第一混合物进行第 七接触，并加入余下的2/3引发剂，所述第七接触的条件使得到凝胶聚合物； 分离沉淀凝胶聚合物，干燥，制得水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂； 其中，所述丙烯酰胺、丙烯酸、3_(烯丙氧基）-N，N，N-三乙基-2-羟基丙烷溴化铵、 3_ (烯丙氧基）-2-羟基丙烷-1-磺酸钠和N-烯丙基-2- (2,4-二氯苯氧基）乙酰胺的质量 比为 7?9 : 1 ?3 : 0.0058 ?0.058 : 0.0042 ?0.042 : 0.005 ?0.2。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述第五接触的条件包括：调节接触的 溶液的pH值为5?9,接触的温度为40?60°C，接触的时间为10?30min ;所述乳化剂的 加入量为N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺质量的10% ;EDTA的加入量为3-(烯 丙氧基）_N，N，N-二乙基_2_轻基丙烧漠化按、3_ (稀丙氧基）_2_轻基丙烧-1-横酸纳和 N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺三种单体质量总量的0.5% ; 所述第六接触的条件包括：调节接触的溶液的pH值为5?9,接触的温度为40?60°C。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述一段时间为3min ;所述第七接触 的条件包括：密封接触，接触的时间为8小时；所述引发剂的加入量为丙烯酰胺、丙烯酸、 3-(稀丙氧基）-N，N，N-二乙基_2_轻基丙烧漠化按、3_ (稀丙氧基）_2_轻基丙烧-1-横酸 钠和N-烯丙基-2-(2,4-二氯苯氧基）乙酰胺五种单体质量总量的0. 1?0. 6%。
10. -种权利要求1-6任一所述的驱油剂在油田的应用。
【文档编号】C08F216/14GK104140493SQ201410352944
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】苟绍华, 周利华, 叶仲斌, 何杨, 罗珊, 马永涛, 夏鸿 申请人:西南石油大学