[发明专利]用于合成驱油用聚丙烯酰胺的引发剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于合成驱油用聚丙烯酰胺的引发剂组合物。

背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物，是一种线性水溶性高分子聚合物。聚丙烯酰胺具有多种优良的性能，如絮凝性、增粘性、增稠性、表面活性、降失水性、降摩阻等特性，因此，在工业应用中占有最重要的地位，被广泛应用于钻井、采油、堵水、调剖、酸化、压裂、水处理等领域。目前，国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，部分大油田先后进入三次采油阶段。聚合物驱是三次采油的主要技术方法，驱油机理清楚，工艺相对简单，技术日趋成熟，是一项有效的提高采收率技术措施。聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度，改善驱替液的流度比，提高驱替效率和波及体积，从而达到提高采收率的目的。聚丙烯酰胺作为三次采油的驱油主剂，被用来稳定和提高原油产量。PAM分子质量越高，表观粘度越大，水溶性越好，驱油效果越好。据资料表明，超高分子量聚丙烯酰胺和普通的聚丙烯酰胺相比可提高采收率2～8％。

近些年来，国内外合成聚丙烯酰胺的技术主要有：水溶液聚合、乳液聚合、辐射聚合、胶束聚合等方法。其中，最主要的方法是水溶液聚合。引发体系一般用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系，也有采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠-偶氮化合物、过硫酸铵-雕白粉-偶氮化合物等复合引发体系，及过氧化氢-胺、过硫酸钾-硫脲或尿素等组成的引发体系。近年来，对丙烯酰胺类聚合物的新型引发体系的研究越来越多。CN1865298A公开了一种用于合成超高分子量聚丙烯酰胺的三段复合引发剂，用于合成分子量在2500万以上的聚丙烯酰胺，但需在较低温度下引发(10℃以下)，且反应时间较长；采用CN1506385A所述引发剂得到的聚合物虽然分子量较高(≥2000万)，但溶液表观粘度并不高，据本发明人试验测定，其粘度仅为12.5mPa·s(盐水总矿化度19334mg·L^-1，Ca²⁺+Mg²⁺：514mg·L^-1)；CN1397571A公开的后过渡金属-亚硫酸氢钠体系合成过程中无需惰性气体保护，无需搅拌，反应可在常温下进行，但分子量只有71～377万，并且据试验测定，其粘度仅为2.8mPa·s(盐水总矿化度19334mg·L^-1，Ca²⁺+Mg²⁺：514mg·L^-1)，都难以达到三次采油用丙烯酰胺类聚合物的技术指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中所合成的聚丙烯酰胺分子量偏低，耐温抗盐性能差，难以满足三次采油用聚合物的技术要求的问题，提供一种新的用于合成驱油用聚丙烯酰胺的引发剂组合物。采用该引发剂组合物获得的聚合物具有分子量高，在盐水中的表观粘度大的优点，符合驱油用聚丙烯酰胺的指标要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于合成驱油用聚丙烯酰胺的引发剂组合物及其制备方法，以重量百分比计包括以下组分：(a)0.5～20％的过硫酸盐；(b)0.1～40％的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐；(c)0.5～20％的由NR₁R₂R₃代表的叔胺类化合物或由N⁺R₄R₅R₆R₇代表的季铵类化合物或由NH₂R₈代表的脂肪胺类化合物，式中R₁～R₇均选自C₁～C₁₄直链或支链烷基或烷基衍生物，R₈选自C₁～C₁₈直链或支链烷基或烷基衍生物；(d)10～80％的尿素、硫脲或氨水；(e)5～60％的乙二胺四乙酸二钠。