一种用于采油污水配注的聚合物驱油剂及其制备方法与流程

本发明属于油田助剂制备领域，具体涉及一种用于采油污水配注的聚合物驱油剂及其制备方法。

背景技术：

1、油田污水中含有一定数量的原油、残留采油助剂和其它物质，若不及时处理、利用而直接排放，不仅会造成土壤和水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，威胁人民的生命安全，造成国家的经济损失，同时也会危害油田自身的利益。

2、目前针对采油污水的处理方法主要包括气浮法、絮凝法、微生物法、膜法处理等方式，其处理手段大体思路为以物理方法分离，以化学方法去除，以生物法降粘。即便是处理后的污水，仍然会含有部分残余物，因此将采油污水与驱油剂配注回地层进行循环利用，一方面可以减少污水排放带来的污染，另一方面可以节约淡水资源，是一种最为环保和经济的方式。然而，即便是处理效果较好的污水，也很难满足用于与聚合物配制的要求，主要表现在用采油污水配制的聚合物驱油剂会出现粘度严重下降等问题，影响驱油效果。

3、本发明中所涉及的用于采油污水配注的聚合物驱油剂兼具优良的增粘性能和抗温抗盐性能，同时相较于一般的单疏水长链单体，本发明中功能单体的双疏水长链结构在聚合物稀溶液中能通过更强的分子间作用力使聚合物驱油剂形成分子间缔合，构成具有一定强度的聚合物网络结构，进一步提高聚合物驱油剂在污水中的增粘效果，有效避免污水配注过程中出现的聚合物降粘问题。本发明的用于采油污水配注的聚合物驱油剂可直接与初步处理后的采油污水进行复配，并回注地层进行施工。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于采油污水配注的具有新型结构的用于采油污水配注的聚合物驱油剂及其制备方法，以便解决目前采油污水与聚合物驱油剂配制后，驱油剂粘度大幅降低，无法满足三次驱油的性能要求的问题。同时，本发明还有助于解决油田开采过程中产生的采油污水的处理和利用问题，减少采油污水排放，节约淡水资源消耗，兼具环保性与经济性。

2、本发明的目的可以通过下述技术措施来实现:

3、本发明所述的用于采油污水配注的聚合物驱油剂由基础单体、增粘单体、抗盐单体和功能单体四种组分进行自由基无规共聚构成。

4、将基础单体、增粘单体、抗盐单体按一定比例溶于去离子水中配制为组分a，将功能单体、表面活性剂与去离子水配制为组分b，将氧化剂与去离子水配制为组分c，还原剂与去离子水配制为组分d；将组分a和组分b在反应釜中按一定比例混合均匀后，加入1‰的edta-2na和co(nh2)2，加入ph调节剂使ph保持在7-9之间，密闭反应器，通氮除氧10min以上，并控制体系温度在10℃±5℃；停止通氮后，将组分c加入上述反应体系中，并缓慢滴加组分d，引发聚合；组分d滴加完毕后，继续反应1-8小时。反应结束后经烘干、粉碎制得本发明中的用于采油污水配注的聚合物驱油剂。

5、所述基础单体为丙烯酰胺。

6、所述增粘单体为丙烯酸、丙烯酸钠中的一种或两种的混合物。

7、所述抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。

8、所述功能单体具有如下结构：

9、

10、其中，r1、r2的结构为cnh2n+1（n≥9，且n∈z）。

11、所述的用于采油污水配注的聚合物驱油剂的最终结构式如下：

12、

13、式中 m、 n、 p、 q均≥1且均∈z。

14、所述基础单体、增粘单体、抗盐单体、功能单体在反应体系中的质量比为1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.2，且四种单体总质量与去离子水的总质量之比为0.1-0.8:1。

15、所述氧化剂为过硫酸盐，还原剂为nahso3，按摩尔计氧化剂：还原剂＞1:2，且氧化剂与还原剂的总质量：基础单体质量=0.1-10：1000。

16、所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐单油酸酯、山梨糖醇单月桂酸酯，山梨糖醇单棕榈酸酯，山梨糖醇单硬脂酸酯， 脱水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯中的一种或几种的混合物。

17、所述ph调节剂为naoh、na2co3、nahco3、na3po4na2hpo4、na2c2o4、ch3co2na中的一种或几种的混合物。

18、所述用于采油污水配注的聚合物驱油剂在使用时需与采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。

19、本发明的优点在于：

20、（1）可直接与处理后的采油污水进行复配并回注地层，避免了一般驱油剂与采油污水配制后出现的粘度骤降问题，节约大量淡水资源。

21、（2）功能单体中的双疏水支链之间通过更强的分子间作用力形成了分子间缔合，提高了聚合物溶液中聚合物分子间缔合网络结构的强度，增强了聚合物驱油剂的抗剪切性能。

技术特征：

1.一种用于采油污水配注的聚合物驱油剂，其特征在于：所述聚合物驱油剂由基础单体、增粘单体、抗盐单体和功能单体四种组分进行自由基无规共聚构成。

2.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂，基础单体为丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂，增粘单体为丙烯酸、丙烯酸钠中的一种或两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂，抗盐单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。

5.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂，功能单体具有如下结构：

6.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂的最终结构式如下：

7.一种权利要求1至6所述的用于采油污水配注的聚合物驱油剂的制备方法，其特征在于，制备过程包含以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，基础单体、增粘单体、抗盐单体、功能单体在反应体系中的质量比为1:0.1-0.3:0.01-0.2:0.01-0.05，且四种单体总质量与去离子水的总质量之比为0.1-0.8:1。

9.根据权利要求7所述的制备方法，氧化剂为过硫酸盐，还原剂为nahso3，按摩尔计氧化剂：还原剂＞1:2，且氧化剂与还原剂的总质量：基础单体质量=0.1-5：1000。

10.根据权利要求7所述的制备方法，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐单油酸酯、山梨糖醇单月桂酸酯，山梨糖醇单棕榈酸酯，山梨糖醇单硬脂酸酯， 脱水山梨糖醇倍半油酸酯，山梨醇三油酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇单月桂酸酯，聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯中的一种或几种的混合物。

11.根据权利要求7所述的制备方法，ph调节剂为naoh、na2co3、nahco3、na3po4 na2hpo4、na2c2o4、ch3co2 na中的一种或几种的混合物。

12.根据权利要求7所述的制备方法，所制得的聚合物驱油剂在使用前需与采油污水配制成0.01%-10%的水溶液。

技术总结本发明属于三次采油助剂领域，涉及一种用于采油污水配注的聚合物驱油剂及其制备方法。采用基础单体‑增粘单体‑抗盐单体‑功能单体组成的四元共聚体系，以氧化‑还原引发体系进行引发聚合，反应完全后经系列后处理，得到一种用于与含聚采油污水配注的高性能驱油剂，该驱油剂在使用前需与采油污水配制为一定浓度的水溶液。本发明中的驱油剂可直接使用采油污水作为配注水水源，有效避免一般驱油剂在与采油污水复配使用过程中产生的抗剪切性降低、耐温耐盐性差等问题，同时解决了清水消耗量大和大量采油污水处理困难的问题，是一种有助于解决采油污水污染问题的环保型聚合物驱油剂。技术研发人员：王中奇,时海涛,贾贝,李二晓,刘森,宋会娟受保护的技术使用者：河南正佳能源环保股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18