[00145610]一种油田用耐温抗盐聚丙烯酰胺制备方法

1、课题来源与背景：石油是一种不可再生的矿产资源,是国民经济的命脉。随着世界经济又好又快的发展,对石油的需求量与日俱增。聚丙烯酰胺在许多领域都有着广泛的使用,尤其在油田开采领域需求量大。随着油田开采的发展,大部分油田均进入了三次采油阶段。在三采阶段应用的聚丙烯酰胺特性要求 ：高粘度、在高温、高矿化度下粘度降解率低,能长时间在高温、高矿化度的底层条件下保持高粘度的特性。目前市场上存在的油田用耐温抗盐型聚丙烯酰胺大部分通过改聚合工艺为后水解聚合艺,及增加水解机来进行二次水解来提高其分子量,使达到 3000 万以上的分子量以确保在高温高盐的地质条件下其随着分子量的降解,依然能保持一定的粘度。另外有部分产品在后水解工艺过程中添加 5% 左右的携带磺酸基团的耐温抗盐单元进行聚合,因磺酸基团对聚合反应有阻碍作用,经过二次水解过程,其分子量依然不是太高,大部分在 1800 万到 2500 万之间。并因进行二次水解,其溶解性较差、溶解时间较长,较难满足油田使用。 2、技术原理及性能指标：技术原理：在已研制、生产聚丙烯酰胺的技术基础上,开发适用于油田三采用的聚丙烯酰胺产品。以自产的精丙烯酰胺为第一单体,选配丙烯酸钠为第二单体,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为第三单体在自主研发的核心技术-制备聚丙烯酰胺引发体系下,以C1-C2烷基醚或烷基酯作为聚丙烯酰胺分子链的侧基模板聚合,采用“水溶液共聚+后水解"新工艺,经切割、造粒、干燥、粉碎筛分等工序,主要是增加了加热式螺杆输送装置,是产品能充分进行第二次水解反应,以保证制备出高分子量 3000 万以上耐温抗盐型聚丙烯酰胺。 性能指标： （1）分子量≥3000万; （2）固含量≥88%; （3）水解度20-40%; （4）残单≤0.05%; （5）粘度（mpa.s）：20-30 3、技术的创造性与先进性： 本发明采用三元共聚合制备耐温抗盐聚丙烯酰胺工艺的特点是 ： （1）由于丙烯酰胺、丙烯酸钠、2- 丙烯酰胺 -2- 甲基丙磺酸钠单体在配料时一起加入,调节溶液 pH 值至 6.5-7.5,在此介质中丙烯酰胺几乎不发生水解反应,因此,较容易准确制得溶解性能优异的较低水解度聚丙烯酰胺产品。 （2）工艺简便,因可与正常前水解工艺共线生产,设备投资和生产成本低,解决了后水解设备投资大、能耗高的确点,且产品的水解度准确均匀。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性：该方法制备的产品质量稳定,粘度高,耐温抗盐、在高温高矿化度的环境下,粘度降解慢,并且溶解速度快、溶解性好,解决了目前市场上油田用耐温抗盐型聚丙烯酰胺使用过程中的难点;安全性良好;本项目在于提供一种聚丙烯酰胺的制备方法,由该方法制备的产品分散均匀,质量稳定,分子量高,溶解速度快;该产品与普通聚丙烯酰胺相比,低残单特性,有着出色的溶解性和速溶性,可满足各种油田三采驱油行业的需求; 5、应用情况及存在的问题：凯恩印度有限公司承担位于印度拉贾斯坦邦西南部巴尔梅尔区和贾洛尔区的RJ-ON-90/1陆上地块相关油田采油项目,其代表其自身和其合资伙伴石油天然气公司进行运营。凯恩印度有限公司已在该地块钻探了数口探井,且迄今为止已在RJ-ON-90/1地块上发现了26处碳氢化合物。曼格拉油田希望通过使用注入聚合物借助二次开采对多层油藏进行开发。曼格拉油田具有黏性,API密度为25-28度,为此,已进行了广泛的筛选研究、实验室研究与数值计算,从而确定提高采收化学法适合曼格拉和其它油田。在产品生产过程中,有部分产品在后水解工艺过程中添加 5% 左右的携带磺酸基团的耐温抗盐单元进行聚合,因磺酸基团对聚合反应有阻碍作用,经过二次水解过程,其分子量依然不是太高,大部分在 1800 万到 2500 万之间。并因进行二次水解,其溶解性较差、溶解时间较长,较难满足油田使用。 6、历年获奖情况：发明专利：一种油田用耐温抗盐聚丙烯酰胺制备方法