[发明专利]一种有机改性粉煤灰驱油剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机改性粉煤灰驱油剂，是通过以下方法制备得到的：（1）使用球磨机将粉煤灰粉碎，乙醇‑水混合溶液洗涤，抽滤，烘干，粉碎造粒；（2）取粉煤灰以及氨基硅烷偶联剂，和顺烯烃二酸酐，加入到二甲基甲酰胺中，反应后烘干造粒，得初步改性粉煤灰；（3）将丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和初步改性粉煤灰混合加入到水中，投入复合引发剂；反应后，烘干造粒，得表面有机改性粉煤灰；（4）将碱或/和表面活性剂，以及表面有机改性粉煤灰混合加入到水中，搅拌即得。本发明的有机改性粉煤灰驱油剂在高温、高盐油藏条件下具有很好的粘度，具有较高的驱油性能。本发明在提高采收率的同时，解决了工业废渣粉煤灰的污染问题。

技术领域

本发明涉及一种有机改性粉煤灰驱油剂及其制备方法，属于油田提高原油采收率用无机/有机复合功能材料领域。

背景技术

目前，在油田聚合物提高采收率方法中，使用的聚合物多为部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。因为HPAM具有较高增粘能力，可以增大体系的洗油效率。但是，随着我国油田开发的进一步发展，油藏条件越来越苛刻，高温、高盐油藏环境已成为油气田开发的常态。在这种条件下，HPAM会发生水解、卷曲，体系粘度明显降低，不能达到提高采收率的预期目的。而无机材料具有天然的耐温抗盐性能，将其引入驱油体系，可以提高体系的耐温抗盐特性。

现有技术中，应用在油田开发的无机材料有很多种，如纳米二氧化硅、水泥、玻璃颗粒等。如何在提高采收率的同时又解决工业无机废渣污染，成为无机材料优选条件之一。

粉煤灰作为燃煤电厂的主要污染源，严重影响人民日常生活和周边的自然环境。我国的粉煤灰的主要成分为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，且具有较大的比表面积(2900～4000cm³/g)，因此在水泥浆制备(水泥，2006，04)、无机吸附剂(中南大学学报，2011，07)以及油田堵剂(精细与专用化学品，2014,09)等工业方面具有广泛的应用。但尚未见到有将粉煤灰作为驱油剂进行应用的报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种有机改性粉煤灰驱油剂，其具有良好的耐温、抗盐及弹性性能，增粘性能好，在实际高温、高盐油藏环境下，能够实现提高采收率的目的。本发明还提供了该有机改性粉煤灰驱油剂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种有机改性粉煤灰驱油剂的制备方法，包括以下步骤(下述描述中，重量份与体积份的单位相对应，即：当重量份的单位为“g”时，体积份的单位为“ml”，当重量份的单位为“kg”时，体积份的单位为“L”)：

(1)在70～120℃条件下，使用球磨机将粉煤灰粉碎，然后用乙醇-水混合溶液(乙醇与水的体积比为1:3)洗涤3～5次，抽滤，120～150℃条件下烘干，粉碎造粒(造粒后粒径中值200～1000nm；下同)；

(2)取10～30重量份上述处理的粉煤灰，以及1～20体积份氨基硅烷偶联剂，和0.5～10重量份顺烯烃二酸酐，加入到20～50体积份二甲基甲酰胺中，40℃下反应4～5小时，用无水乙醇清洗，烘干造粒，得初步改性粉煤灰；

(3)将10～40重量份丙烯酰胺、1～5重量份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和10～20重量份上述步骤(2)所得初步改性粉煤灰混合加入到100～200体积份水中，在10℃条件下，氮气充分除氧，投入0.1～2重量份复合引发剂，绝热反应3～5小时；反应后，乙醇洗涤，烘干造粒，得表面有机改性粉煤灰；

(4)将3～15重量份碱或/和1～10重量份表面活性剂，以及10～20重量份上述步骤(3)所得表面有机改性粉煤灰混合加入到100～200体积份水中，室温条件下，搅拌4～6小时，即得有机改性粉煤灰驱油剂。