[发明专利]硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田驱油剂及其合成，具体涉及三次采油驱油剂硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物及其制备方法。

本发明还涉及上述三次采油驱油剂的应用。

背景技术

在油田开发中，即使是对于最理想的储层来说，传统的一次采油和二次采油也只能采出原始地层原油储量的40％～60％；在一次和二次采油后还有大量的原始地质储量残留在地下。目前，我国的主要油田已进入二次采油的后期阶段，为提高现有油田的采收率，三次采油技术得到日益广泛的应用。化学复合驱油技术是一项主要的三次采油技术，它是采用碱、表面活性剂和聚合物之间的有机复合，发挥各剂之间的协同作用，从而大幅度提高石油采收率。化学复合驱油体系中表面活性剂可以降低油水界面张力、增加原油的溶解性、改变润湿性能，而聚合物能够提高波及系数，导致采收率增加。

三次采油中所用的聚合物主要是聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度，有较好的增稠、絮凝和流变调节作用。其制备及应用方法的专利有CN1168894、CN1057057、CN101157741、CN1542027、CN1891725等。

然而，在利用化学复合驱油技术的在三次采油矿场实验中，表面活性剂、聚合物往往存在着配伍性差的缺点，二者的复配体系在地层运移过程中易发生严重的“色谱分离”现象，从而导致复配体系的驱油效率大大下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种三次采油驱油剂硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物及其制备方法，应用在油田开采中，提高采收率。

根据本发明提供了一种三次采油驱油剂，其为具有如下结构式的硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物：

在式中，R为C₇～C₁₅的烷基；m的范围是10000～120000；n的范围是1000～20000。其中，R优选C₇～C₁₅的直链烷基，更优选C₈～C₁₂的直链烷基。

本发明提供的上述三次采油驱油剂的制备方法包括下述步骤：第一步骤，将纤维素硫酸钠和卤代烷(RX)、氢氧化钠在有机溶剂中进行反应，得到硫酸化纤维素醚；第二步骤，在惰性气氛下使所得到硫酸化纤维素醚和丙烯酰胺、引发剂在水中反应，得到所述的硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物。

根据本发明提供的三次采油驱油剂的制备方法，其中第一步骤的具体过程是：将纤维素硫酸钠和卤代烷(RX)用有机溶剂溶解后，加入氢氧化钠，在80～100℃下反应3～7小时后，冷却至室温，用乙醇沉淀，过滤分离得到产品，用乙醇重结晶，干燥后得到硫酸化纤维素醚。

上述制备硫酸化纤维素醚的步骤中，卤代烷中的烷基R为C₇～C₁₅的烷基。其中，R优选C₇～C₁₅的直链烷基，更优选C₈～C₁₂的直链烷基。

上述制备硫酸化纤维素醚的步骤中，纤维素硫酸钠和卤代烷的质量比为0.3∶1～2∶1。

上述制备硫酸化纤维素醚的步骤中，氢氧化钠与反应物即纤维素硫酸钠和卤代烷的质量比为0.05∶1～0.3∶1。

上述制备硫酸化纤维素醚的步骤中，有机溶剂选自下列溶剂中的至少一种：N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺。其中，有机溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺。

上述制备硫酸化纤维素醚的反应方程式如下：

根据本发明提供的三次采油驱油剂的制备方法，其中第二步骤的具体过程是：在惰性气氛下，将硫酸化纤维素醚溶于水中，在25～45℃下，加入引发剂，搅拌10～30分钟后加入丙烯酰胺，搅拌反应5～10小时后，冷却至室温，用乙醇沉淀，然后过滤，在索式抽提器中用丙酮抽提分离2～5小时后，真空干燥后得到所述的硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物。

上述制备硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物的步骤中，所述惰性气体优选氮气。

上述制备硫酸化纤维素醚-丙烯酰胺接枝共聚物的步骤中，硫酸化纤维素醚和丙烯酰胺总的质量浓度为15％～30％，硫酸化纤维素醚和丙烯酰胺的质量浓度比为0.5∶1～10∶1。