[发明专利]一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂，是以纳米二氧化钛无机复合粒子为核，聚丙烯酰胺为膜的可降解聚丙烯酰胺驱油剂，其中，纳米二氧化钛无机复合粒子由二氧化钛包覆无机土得到的，聚丙烯酰胺键合于纳米二氧化钛无机复合粒子的表面，还公开了其制备方法。本发明提供的一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂，能够有效提升聚丙烯酰胺的光降解效率，能够克服纳米二氧化钛分散不均的问题。本发明的驱油剂可代替传统的聚丙烯酰胺用于聚合物驱油领域，解决石油采出水外排对环境的污染问题。在不影响驱油剂驱油效果的同时具有环保，降低成本的特点。本发明的制备方法，步骤简单，易操作，制备条件温和易控制，效率高。

技术领域

本发明涉及一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法，具体属于石油开采技术领域。

背景技术

石油，被誉为现代经济的黑色“血液”，石油关系到经济发展、社会稳定和人民生活。石油如此重要但其确是非再生资源，目前我国油田开采已经步入中后期，为提高原油采收率，目前油田开采主要采用聚合物驱油技术，聚丙烯酰胺(PAM)为市场上最常见的驱油产品。现如今已在我国大庆油田、胜利油田、辽河油田、新疆油田等大型油田大规模使用。

随着聚合物驱油技术在油田的大面积推广,含聚丙烯酰胺(PAM)污水的产量在逐年增加。含聚丙烯酰胺污水具有粘度高、油水分离难度大、可生化性差等特点。同时，PAM高分子链中C-C、C-H、C-N键的键能分别为340kJ/mol、420kJ/mol、414kJ/mol，断裂这些键所需的光的波长分别为325nm、250nm、288nm,自然界中286～300nm的光波大部分被臭氧吸收，所以，在太阳光的辐照下，部分PAM高分子链降解成有毒性的丙烯酰胺单体，长期在室外放置对环境构成了较大的威胁。聚丙烯酰胺废水的降解已成为当今的研究热点。

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光线的作用下，产生强烈催化降解功能。光催化降解可在常温、常压下进行，该技术能彻底破坏聚丙烯酰胺，不产生二次污染，并且能除去低浓度的聚丙烯酰胺，是一种潜在的、非常有发展前途的、对环境友好的含聚合物污水处理技术。将纳米二氧化钛应用于聚丙烯酰胺废水的降解领域，具有良好的发展前景。但是纳米二氧化钛与含有高聚物的污水很难均匀混合，从而极大地限制了光催化降解的效果。因此，研究一种可以有效提升光降解处理效果的聚丙烯酰胺驱油剂，显得尤为必要。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂及其制备方法，所得聚丙烯酰胺驱油剂具有良好的光降解效率；制备方法易操作。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂，是以纳米二氧化钛无机复合粒子为核，聚丙烯酰胺为膜的可降解聚丙烯酰胺驱油剂，其中，纳米二氧化钛无机复合粒子由二氧化钛包覆无机土得到的，聚丙烯酰胺键合于纳米二氧化钛无机复合粒子的表面。

前述可降解聚丙烯酰胺驱油剂中，无机土为高岭土、膨润土、硅藻土或蒙脱土。

一种可降解聚丙烯酰胺驱油剂的制备方法，包括以下步骤：S1、纳米二氧化钛无机复合粒子的制备：用纳米二氧化钛和无机土通过溶胶凝胶法制备得到纳米二氧化钛无机复合粒子；S2、聚丙烯酰胺的制备：可见光下，在S1中制备得到的纳米二氧化钛无机复合粒子表面引发丙烯酰胺单体聚合得到聚丙烯酰胺驱油剂。

前述可降解聚丙烯酰胺驱油剂的制备方法中，步骤S1纳米二氧化钛无机复合粒子的制备，具体包括以下步骤：

S1.1、取无机土，随后加入无水乙醇和钛酸丁酯，强力搅拌15～30min，再超声分散15～30min；

S1.2、搅拌均匀后，水浴加热至30～40℃，边搅拌边缓慢滴加蒸馏水、盐酸和无水乙醇的混合液，滴加完毕后继续搅拌、加热20～40min；