[发明专利]一种超低分子量聚丙烯酰胺的制备方法

说明书

本发明涉及一种超低分子量聚丙烯酰胺的制备方法，在有偶氮引发剂、过氧化物、链调节剂的条件下将水溶性丙烯酰胺分散于分散介质中进行反向悬浮聚合，通过调整引发剂、链调节剂，控制实验参数获得凝聚成形的粒子，所得产品分子量50‑100万，粒径为150‑850μm之间。可进行工业化生产，避免水溶液聚合制备过程中遇到的胶块软、不能造粒等问题。

技术领域

本发明属于聚合物制备技术领域，具体涉及一种超低分子量聚丙烯酰胺的制备方法。

背景技术

目前，国内陆地大部分油田已处于高含水或特高含水开采期，多数油层在长期注水或被水淹后，地层非均质性更加严重，形成了裂缝或大孔道等水流优势通道，导致水驱低效或无效循环，油井含水上升，致使油井乃至油田产量下降和递减速率加快。油井大量出水，不仅腐蚀采油设备，降低砂岩中的胶结物而导致油井出砂更为严重，而且会加重脱水泵站负担，增加污水处理量，采油成本大大提高。因此，为了提高水驱油效率，使油田的产水量在某一段时间内下降或保持稳定，增加可采储量和提高最终采收率，需采用堵水调剖技术。

我国堵水调剖技术的研究与应用可追溯到20世纪50年代末，50至70年代油井堵水材料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等，80至90年代随着聚合物及其交联凝胶的出现化学堵水调剖技术迅速发展，不论是堵水还是调剖均以高强度堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞。进入21世纪后随着我国老油田普遍进入高含水(特高含水)开发期，油藏深部的非均质矛盾加剧，水驱效率低下，一些特殊油田(如西部的高温、高盐等)的高含水及水驱低效问题日益严重，使控水稳油、改善水驱等技术面临极大的挑战。像我国冀东油田、吐哈油田等高温油藏地层温度一般在 90～120℃，且处于高含水阶段，现有的堵水调剖剂多数易受温度、矿化度、地层剪切等因素的影响而降解失效。如塔里木油田井底循环温度110℃左右，且多为水平井，现有的化学调堵剂很难达到现场施工要求。

一直以来，调堵剂尤其是聚丙烯酰胺类调堵剂的广泛应用，为化学堵水调剖技术开创了新局面，在水井调剖，油井堵水方面都取得了一定的成果。该类调堵剂一般由丙烯酸胺的聚合物和交联剂直接制备而获得，但此类凝胶堵水剂己表现如下问题：一是所用聚合物的粘均分子量较高，会导致储层孔道的大分子滞留伤害；二是凝胶耐温抗盐能力较差，高温高盐环境下热稳定性较差；三是凝胶用于高温深井中，成胶时间不宜控制，无法保证聚合物凝胶在成胶前能注入到目的地层；四是在低渗透地层中凝胶的注入能力较差，给现场施工带来困难；五是目前我国应用最广的是聚合物类的铬凝胶，其胶体抗剪切性良好可以进行有效调堵，但铬凝胶热稳定性差，100℃以上脱水降解速率快，且重金属离子对地下水体污染严重。

聚丙烯酰胺产品的分子量可以由几万扩大到几千万，根据分子量的不同，划分为超低分子、低分子量、中分子、高分子和超高分子量聚合物，超低分子量的分子量在几万到几十万，低分子量的分子量在几十万到近百万，中分子的分子量在近百万至六百万左右，高分子的分子量从六百万至上千万，超高分子量的在两千万以上。目前对中分子量、高分子量甚至超高分子量聚合物处理剂已经具有较充分的研究，对低分子量及超低分子量聚合物产品则研究较少。中高分子量聚合物会产生较强的桥联絮凝作用，可做为絮凝剂和包被剂，增稠作用明显；低分子量聚合物产品絮凝能力不强、黏度小，同时具备吸附和分散等作用，在钻井液中应用更加灵活，如降滤失作用、协调作用、抑制作用、提高稳定性等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分子量在50-100万之间、可进行工业化生产的超低分子量聚丙烯酰胺的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超低分子量聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：

1）在聚合容器中加入分散介质，添加分散稳定剂，将容器放置于油浴中，边搅拌边升温至50℃，使分散稳定剂溶解在分散介质中；

2）准备质量分数为20%-50%的丙烯酰胺水剂，pH值在6～9之间，待完全溶解后，加入偶氮引发剂、氧化剂、链调节剂，搅拌溶解得水相；