[发明专利]阴阳离子自交联聚丙烯酰胺

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采中应用的高分子聚合物聚丙烯酰胺，特别涉及一种阴阳离子自交联聚丙烯酰胺。

背景技术

聚丙烯酰胺应用于石油开采的三次采油技术，如聚合物驱、调剖，可提高油田采收率8%-15%，但其同时存在着如下的缺点或不足：①聚合物驱所用的聚合物溶液虽有调剖作用，但不能控制高渗透层的驱动剖面，特别不能控制特高渗透层的驱动剖面；②聚合物在地层中存在不可入孔隙体积，减小了聚合物驱的波及体积；③由于所引入的单体中含有阳离子单体在地层中有更好的吸附性从而有更好的调剖效果。

三、发明内容 

本发明的目的是提供一种阴阳离子自交联聚丙烯酰胺，采用将一定量的特定阳离子可聚合单体与一定量的丙烯酰胺加入水中溶解，加入引发剂并调节pH值，在引发剂引发下聚合，聚合完成后水解即可得到阴阳离子聚丙烯酰胺，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

本发明所述的阴阳离子自交联聚丙烯酰胺，其结构式如下：

式中R1为阳离子基团，R2为阴离子基团。

其中，所述R1的阳离子基团为任一可聚合季铵盐阳离子。所述R2的阴离子基团为羧酸基。所述R2的阴离子基团羧酸基是在合成的过程中酰胺基水解获得。所述R1+R2→R1R2+X,将高分子交联形成弱凝胶。

本发明与现有技术相比较具有以下优点：

1、成胶前粘度较小易于注入；

2、在地层中阴阳离子可包裹地层中的细沙泥质形成复合封堵体系；

3、产品单一施工方便，节省成本；

4、注入过程中同步性好；

5、初始粘度低，易于注入，成胶后粘度适中，用于注聚、调剖效果好；

6、高速剪切下粘度变得很小，可进入低渗地层中，减小不可入孔隙体积；7、聚合物在稳定后可自行交联，提高控水能力，并能控制高渗透层。

具体实施方式

一种阴阳离子自交联聚丙烯酰胺，其结构式如下：

式中R1为阳离子基团，R2为阴离子基团。

R1的阳离子基团为任一可聚合季铵盐阳离子。R2的阴离子基团为羧酸基。R2的阴离子基团羧酸基是在合成的过程中酰胺基水解获得。R1+R2-→R1R2,从而将高分子交联形成弱凝胶。

制备时，将230-270千克丙烯酰胺、4-6千克苄基基二甲基烯丙基氯化铵，加入750千克去离子水中，通氮气在反应釜中以40-80r/min搅拌速度下搅匀，加入0.5-1千克的引发剂控制温度不超过30℃引发聚合反应4小时，然后加热到在60-70℃水解1小时，烘干造粒，即可得到阴阳离子自交联聚丙烯先胺。

实施例1

 将230千克丙烯酰胺、4千克苄基基二甲基烯丙基氯化铵，加入750千克去离子水中，通氮气在反应釜中以40r/min搅拌速度下搅匀，加入0.5千克的引发剂控制温度不超过30℃引发聚合反应4小时，然后加热到在60℃水解1小时，烘干造粒，即可得到阴阳离子自交联聚丙烯先胺。

实施例2

将250千克丙烯酰胺、5千克苄基基二甲基烯丙基氯化铵，加入750千克去离子水中，通氮气在60r/min搅拌速度下搅匀，加入0.75千克的引发剂控制温度不超过30℃引发聚合反应4小时，然后加热到在65℃水解1小时，烘干造粒，即可得到阴阳离子自交联聚丙烯先胺。

实施例3

将270千克丙烯酰胺、6千克苄基基二甲基烯丙基氯化铵，加入750千克去离子水中，通氮气在80r/min搅拌速度下搅匀，加入1千克的引发剂控制温度不超过30℃引发聚合反应4小时，然后加热到在70℃水解1小时，烘干造粒，即可得到阴阳离子自交联聚丙烯先胺。