一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺及其制备方法与流程

本技术涉及驱油剂技术的领域，尤其是涉及一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺及其制备方法。

背景技术：

1、三次采油技术，主要是针对油藏开采的一种能够提高石油采收率的采油技术，三次采油技术大致分以下几类:化学驱法，气驱法，热力驱法，微生物采油法，非常规eor技术。聚丙烯酰胺类驱油剂是目前大规模工业化进行化学驱法提高采收率的常用产品，在常规油藏条件下具有优异的增粘性，表现出良好的驱油效果。

2、然而，三次采油周期长，深层油井温度高，但聚丙烯酰胺类驱油剂在高温下发生明显水解和分子降解反应，抗温性能较差，在高矿化度特别是高价金属离子含量高的油藏，其粘度会大幅度下降，甚至产生沉淀，因此在高温储层中，无法达到较好的驱油效果，从而失去使用价值。

3、因此，亟需提高聚丙烯酰胺类产品的抗温性能，拓宽其使用范围。

技术实现思路

1、为了提高聚丙烯酰胺的耐温特性，本技术提供一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺及其制备方法。

2、本技术提供的一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺，采用如下的技术方案：

3、一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺，原料包括磺化改性聚丙烯酰胺、热稳定剂，重量比为(12-18):1；所述热稳定剂原料包括丁基羟基甲苯、硫脲、双马来酸季戊四醇酯，三者的重量比为1：(0.8-1.3)：(1-1.8)。

4、通过采用上述技术方案，将聚丙烯酰胺进行磺化改性，引入磺酸基团，在高温下能够有效抑制聚合物的水解作用，保护酰胺基团从而提高聚合物的耐温性能；同时通过丁基羟基甲苯、硫脲、双马来酸季戊四醇酯复合形成热稳定剂，能够有效抑制聚合物在高温条件下的氧化降解作用，达到改善聚合物耐高温长期稳定的效果。

5、优选的，所述磺化改性聚丙烯酰胺、热稳定剂的重量比为16:1。

6、优选的，所述磺化改性聚丙烯酰胺由以下重量份原料制得：2-3份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、0.08-0.12份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、18-19份丙烯酰胺、0.9-1.2份n,n-二甲基乙二胺、0.02-0.03份偶氮类引发剂、0.003-0.005份扩链剂、20-40份蒸馏水。

7、通过采用上述技术方案，采用偶氮类引发剂用于制备磺化改性聚丙烯酰胺，由于偶氮类引发剂具有引发时链转移率低，使得聚合反应能够缓慢平稳的进行，容易合成出相对分子质量高的聚合物，从而能够有效提高聚丙烯酰胺的耐温性能。

8、优选的，所述双马来酸季戊四醇酯由以下重量份原料制得：14-16份二乙二醇醚马来酸酯、16-18份季戊四醇、0.2-0.4份催化剂。

9、通过采用上述技术方案，由于季戊四醇属于多元醇，容易与金属氯化物络合，可以有效缓解其聚丙烯酰胺发生降解，因此可以进一步辅助聚丙烯酰胺的耐高温稳定性；将二乙二醇醚马来酸酯与季戊四醇反应制备双马来酸季戊四醇酯，在二乙二醇醚马来酸酯分子结构两端接多羟基结构，弥补了季戊四醇与聚丙烯酰胺之间相容性差的缺陷，从而进一步提升了热稳定性。

10、优选的，所述催化剂采用对甲苯磺酸。

11、优选的，所述二乙二醇醚马来酸酯由以下重量份原料制得：7-11份马来酸酐、5-6份

12、一缩二乙二醇。

13、本技术还提供了一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺的制备方法，采用如下的技术方案：

14、一种耐高温驱油用聚丙烯酰胺的制备方法：包括以下步骤：

15、s1.按重量比为1：(0.8-1.3)：(1-1.8)分别称取丁基羟基甲苯、硫脲、双马来酸季戊四醇酯，混合后，得到热稳定剂；

16、s2.将磺化改性聚丙烯酰胺、热稳定剂按重量比(12-18):1混合后，得到耐高温驱油用聚丙烯酰胺。

17、通过采用上述技术方案，通过丁基羟基甲苯、硫脲、双马来酸季戊四醇酯复合形成热稳定剂，能够有效抑制聚合物在高温条件下的氧化降解作用；与引入磺酸基团的聚丙烯酰胺复配，能够有效提高聚合物的耐温性能和耐高温稳定性。

18、优选的，所述磺化改性聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：

19、向2-3份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中加入10-15份蒸馏水，并搅拌至溶解，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液；将18-19份丙烯酰胺加入到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶液中，加入0.08-0.12份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和10-25份蒸馏水，调节ph值至6-7；将混合溶液充分搅拌，加入0.9-1.2份n,n-二甲基乙二胺、0.02-0.03份偶氮类引发剂、0.003-0.005份扩链剂后，在密封状态下通氮气30-40min，密封后继续通氮气，当出现聚合迹象时，将聚合物在40-50℃下恒温反应；得到凝胶状磺化聚丙烯酰胺产物；将凝胶状磺化聚丙烯酰胺产物在40-50℃下恒温干燥3-4h，研磨、过筛，得到磺化聚丙烯酰胺。

20、通过采用上述技术方案，采用偶氮类引发剂用于制备磺化改性聚丙烯酰胺，聚合反应能够缓慢平稳的进行，合成出相对分子质量高的聚合物，从而有效提高聚丙烯酰胺的耐温性能。

21、优选的，所述双马来酸季戊四醇酯的制备方法，包括以下步骤：

22、将14-16份二乙二醇醚马来酸酯加热至150-170℃，加入16-18份粉末状季戊四醇和0.2-0.4份催化剂，持续反应1-2h，反应完全后对产物进行减压蒸馏，得到双马来酸季戊四醇酯。

23、通过采用上述技术方案，采用将二乙二醇醚马来酸酯与季戊四醇反应制备双马来酸季戊四醇酯，在二乙二醇醚马来酸酯分子结构两端接多羟基结构，弥补了季戊四醇与聚丙烯酰胺之间相容性差的缺陷，进一步提升了聚丙烯酰胺的热稳定性。

24、优选的，所述二乙二醇醚马来酸酯的制备方法，包括以下步骤：

25、将7-11份马来酸酐逐渐加热至100-120℃后，滴入5-6份一缩二乙二醇，持续搅拌反应2.5-4.5h后，得到二乙二醇醚马来酸酯

26、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

27、1.通过采用上述技术方案，将聚丙烯酰胺进行磺化改性，引入磺酸基团，在高温下能够有效抑制聚合物的水解作用，保护酰胺基团从而提高聚合物的耐温性能；同时通过丁基羟基甲苯、硫脲、双马来酸季戊四醇酯复合形成热稳定剂，能够有效抑制聚合物在高温条件下的氧化降解作用，达到改善聚合物耐高温长期稳定的效果；

28、2.通过采用上述技术方案，采用偶氮类引发剂用于制备磺化改性聚丙烯酰胺，由于偶氮类引发剂具有引发时链转移率低，使得聚合反应能够缓慢平稳的进行，容易合成出相对分子质量高的聚合物，从而能够有效提高聚丙烯酰胺的耐温性能；

29、3.通过采用上述技术方案，由于季戊四醇属于多元醇，容易与金属氯化物络合，可以有效缓解其聚丙烯酰胺发生降解，因此可以进一步辅助聚丙烯酰胺的耐高温稳定性；将二乙二醇醚马来酸酯与季戊四醇反应制备双马来酸季戊四醇酯，在二乙二醇醚马来酸酯分子结构两端接多羟基结构，弥补了季戊四醇与聚丙烯酰胺之间相容性差的缺陷，从而进一步提升了热稳定性。