一种梳形两性驱油剂及其制备方法与流程

本发明涉及化学合成，特别涉及一种梳形两性驱油剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，国内很多油田处于高含水、高采出程度的阶段，综合采收率较低，多井低产。20世纪80年代，我国发展起化学驱三次采油技术来提高水驱后原油的采收率，该方法特指通过向地下注入化学剂来开采原油。

2、三元复合驱油机理是将驱油剂加入到注入水中，使注入水具有高粘度、低油水界面张力的特性，增加波及体积，将水驱残留在油层中的油更大程度的驱替出来，使残余油的饱和度下降。针对现有油藏地层存在的非均质性、稠油等特点，从波及体积及油水流度比两方面考虑，需要聚合物驱油剂具有高分子量高黏度的特性。

3、相关技术中，常用的驱油剂为离子型聚丙烯酰胺，然而，这种驱油剂的适用ph范围窄，正/负电荷不平衡，分子内和分子间易于缠结，特别是对于在我国广泛应用的三次采油中，其在抗剪切，耐盐，耐温等方面存在不足，从而大大制约了聚合物驱油剂的应用。

4、因此，基于上述问题，亟需提供一种新的梳形两性驱油剂及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种梳形两性驱油剂，能够提供一种抗剪切性能好，耐盐耐温，适用于非均质稠油油藏的梳形两性驱油剂。

2、第一方面，本发明提供了一种梳形两性驱油剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

3、(1)将丙烯酰胺类单体、ph缓冲液、抗剪切剂、表面活性剂、链转移剂、热稳定剂、抗交联剂和制孔剂搅拌混匀，得到混合溶液；所述表面活性剂包括两性离子型表面活性剂和甜菜碱型表面活性剂；其中，所述两性离子型表面活性剂由甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、11-溴-1-十一醇和2-巯基-3-吡啶甲酸经反应后制备得到；

4、(2)向所述混合溶液中加入复合引发剂引发反应，经反应后得到聚合反应产物；

5、(3)向所述聚合反应产物中加入水解剂和分散剂搅拌混匀，经水解后得到所述梳形两性离子型驱油剂。

6、优选地，所述两性离子型表面活性剂的制备方法如下：

7、(11)将甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、11-溴-1-十一醇和稳定剂加入有机溶剂中混匀后加入催化剂，升温反应后得到反应产物；优选地，所述反应的温度为45-48℃，时间为13-16h；

8、(12)将所述反应产物、2-巯基-3-吡啶甲酸加入水中混匀后加入催化剂，升温反应后得到所述两性离子型表面活性剂；优选地，所述反应的温度为55-58℃，时间为20-23h。

9、优选地，所述稳定剂为对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚或二苯胺中的至少一种；

10、所述催化剂为碘化钾、氯化铁、溴化铁、氯化铜或溴化铜中的至少一种。

11、优选地，步骤(11)中，各反应原料的质量百分比为：甲基丙烯酸二乙氨基乙酯15-18％、11-溴-1-十一醇11-13％、有机溶剂68.4-73.7％、稳定剂0.3-0.6％，步骤(11)中所述催化剂的添加量为反应原料总质量的0.7-0.8％。

12、优选地，步骤(12)中，各反应原料的质量百分比为：反应产物23-25％、2-巯基-3-吡啶甲酸11.5-12.5％、去离子水62.5-65.5％，步骤(12)中所述催化剂的添加量为反应原料总质量的0.4-0.5％。

13、优选地，在步骤(1)中，

14、所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、n-苯基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或n-羟乙基丙烯酰胺中的至少一种；

15、所述ph缓冲液为硼酸钠-硼酸缓冲液、醋酸钠-醋酸缓冲液、磷酸铵-磷酸缓冲液或柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液中的至少一种；

16、所述抗剪切剂为n-乙烯基吡咯烷酮、3,4-乙烯基二氧基吡咯、3-苯基丙烯、烯丙基苯砜或2-烯丙基苯甲醚中的至少一种；

17、所述链转移剂为三氟硫代乙酸s-乙酯、s-氰甲基-s-十二烷基三硫代碳酸酯、2-氰基-2-丙基十二烷基三硫代碳酸酯、s,s-二苄基三硫代碳酸酯和三硫代碳酸二甲酯中的至少一种；

18、所述甜菜碱型表面活性剂为辛酰硫代甜菜碱、3-[n,n-二甲基,n-十八烷基]铵基,2-羟基丙磺酸盐、十四烷基磺基甜菜碱或月桂基二甲基磺基甜菜碱中的至少一种；

19、所述热稳定剂为硫脲、n-苯基硫脲、s-苯基硫代苯基砜、丙烯硫脲、4-甲基氨基硫脲或n,n′-二丁基硫脲中的至少一种；

20、所述抗交联剂为甲酸钠、抗坏血酸或异丙醇中的至少一种；

21、所述制孔剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠或碳酸氢钾中的至少一种。

22、优选地，在步骤(1)中，各反应原料的质量百分比如下：丙烯酰胺类单体25-27％、ph缓冲液65.83-70.07％、抗剪切剂0.2-0.3％、两性离子表面活性剂2-3％、甜菜碱型表面活性剂1-1.5％、链转移剂0.5-0.7％、热稳定剂0.8-1.0％、抗交联剂0.3-0.5％、制孔剂0.13-0.17％。

23、优选地，在步骤(2)中，所述复合引发剂包括第一还原剂、第一引发剂、金属络合剂、第二引发剂和第三引发剂；

24、其中，所述第一还原剂为偏重亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硫代硫酸钠、二氧化硫脲、连二亚硫酸锌或氯化亚锡中的至少一种；所述第一引发剂为过氧化锂、过硫酸钾、过氧化锌、过硫酸铵或过氧化氢异丙苯中的至少一种；所述金属络合剂为乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二羟乙基甘氨酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸或乙二胺四甲叉磷中的至少一种；所述第二引发剂为叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯或过氧化氢叔丁基异丙苯中的至少一种；所述第三引发剂为偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁基眯盐酸盐、4,4'-偶氮二苯甲醚、偶氮二甲酸二异丙酯和偶氮二甲酸二苄酯中的至少一种；

25、优选地，在步骤(2)中，复合引发剂中各原料的添加量占所述混合溶液的质量百分比如下：第一还原剂0.0013-0.0015％，第一引发剂0.0011-0.0012％，金属络合剂0.015-0.017％，第二引发剂0.0075-0.0079％，第三引发剂0.011-0.012％。

26、优选地，在步骤(3)中，所述水解剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或氨水中的至少一种，所述分散剂为span80、span85、span60或span40中的至少一种。

27、更为优选地，在步骤(3)中，水解剂的添加量占所述聚合反应产物的质量百分比为5.2-7.3％，分散剂的添加量占所述聚合反应产物的质量百分比为0.4-0.6％。

28、优选地，在步骤(2)中，所述反应的引发温度为9-11℃，反应温度为78-81℃，反应时间为11-13h。

29、优选地，在步骤(3)中，所述水解的温度为78-81℃，时间为6-7h。

30、优选地，在步骤(2)中，加入复合引发剂引发反应之前，还包括向反应体系中通氮除氧的步骤。

31、优选地，在步骤(2)中，反应完成之后，还包括将反应产物依次进行洗涤和造粒的步骤。

32、优选地，在步骤(3)中，水解完成之后，还包括将水解产物依次进行烘干和研磨以得到所述梳形两性离子型驱油剂的步骤。

33、第二方面，本发明还提供了梳形两性驱油剂，采用上述第一方面任一项所述的制备方法制备得到。

34、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

35、(1)本发明中，首先通过甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、11-溴-1-十一醇和2-巯基-3-吡啶甲酸进行反应制备两性离子型表面活性剂，与传统的两性离子型表面活性剂相比，该自制表面活性剂既具有两性离子的优点，同时具有疏水缔合效果；将其与丙烯酰胺类单体、甜菜碱型表面活性剂、抗剪切剂和链转移剂等单体共聚，能够得到无规疏水梳形结构的共聚物；其疏水链相互排斥，提高分子结构的规整性，可保证聚合物长链不易卷曲，分子链旋转的水力学半径更大，具有良好的抗盐抗温效果；并且，其分子结构中含有刚性基团，再加之抗剪切剂的作用，可保证聚合物分子链具有优异的抗剪切性能；同时，甜菜碱型表面活性剂与自制两性离子表面活性剂配伍使用，可保证聚合物具有疏水缔合效果，且溶解性好，并能够进一步提高驱油剂的抗温抗盐性能；

36、(2)本发明中的梳形两性驱油剂为无规梳形结构，具有高分子量、高黏度、抗盐、两性、耐温、抗剪切、适用于非均质稠油油藏等特点，具体地，其黏均相对分子质量高达2500-3000万，相对分子质量分布系数pdi≤1.3，固含量≥90％，水解度20-24％，表观黏度(清水)≥76mpa·s，表观黏度(盐水)≥20mpa·s，过滤因子≤1.5，水不溶物≤0.2％，剪切黏度保留率≥90％，热稳定性≥80％。