專利名稱:用于石油回收法的聚丙烯酰胺溶液的生產(chǎn)的制作方法
本發(fā)明涉及從含油地下結(jié)構(gòu)層中回收石油的方法，特別是涉及具有采用在控制條件下生產(chǎn)的部分水解的含水聚丙烯酰胺溶液從地層中回收石油的方法。
部分水解的聚丙烯酰胺(PHPA)的含水溶液通常應(yīng)用于石油回收方法中，例如，Sandiford等人的美國專利2，827，964和Mckenon的美國專利3，039，529講授含水PHPA溶液用作驅(qū)油驅(qū)動(dòng)劑。Gogarty等人的美國專利3，467，187講授此物用作膠束取代液的流動(dòng)緩沖液。
用在上述石油回收方法中的稀PHPA溶液的許多生產(chǎn)方法是眾所周知的。例如，Sarem的美國專利3，558，759，Wolgemuth的美國專利3，370，649和Argabright等人的美國專利4，433，727都講授了制備PHPA溶液的聚合方法。這些專利公開了聚合參數(shù)值的寬限范圍，其中所述方法都是切實(shí)可行的?？墒?，在迄今所知的操作范圍內(nèi)，這些聚合反應(yīng)參數(shù)變化的靈敏性還未被認(rèn)識(shí)到，當(dāng)選擇具有預(yù)定性質(zhì)有效地生產(chǎn)稀PHPA溶液的聚合反應(yīng)參數(shù)特定值時(shí)，PHPA的生產(chǎn)者只能采取逐次逼近法。遺憾的是，這種偶然性的方法是不能解決問題的，因?yàn)镻HPA產(chǎn)品的質(zhì)量管理和可再現(xiàn)性很難獲得。
本發(fā)明準(zhǔn)確并有效地生產(chǎn)用在石油回收法的具有所期望的預(yù)定性質(zhì)的PHPA溶液。首先，該過程為給定的應(yīng)用預(yù)先指定所需的聚合物溶液的性質(zhì)。其次，聚合物溶液的性質(zhì)與用在聚合物溶液制備時(shí)所確定的聚合反應(yīng)參數(shù)有關(guān)。生產(chǎn)具有所期望的預(yù)定性質(zhì)的聚合物溶液的各個(gè)確定參數(shù)值或值的范圍時(shí)，其值或值的范圍借助這一相關(guān)性進(jìn)行系統(tǒng)地選擇。最后，具有這些性質(zhì)的聚合物溶液是根據(jù)選擇的參數(shù)值制備的。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明認(rèn)識(shí)到應(yīng)用在石油回收中的聚合物稀溶液的關(guān)鍵性質(zhì)的聚合物篩選系數(shù)(Screen Factor)和粘度特性是某些聚合反應(yīng)參數(shù)的函數(shù)。這些參數(shù)由單體濃度，引發(fā)劑量及反應(yīng)溫度確定。因此，這些聚合物反應(yīng)參數(shù)和聚合物稀溶液篩選系數(shù)以及粘度性質(zhì)兩者之間的函數(shù)關(guān)系是確定的。從相關(guān)性中，選擇具有所期望的預(yù)定性質(zhì)的聚合物稀溶液的參數(shù)值。最終聚合物稀溶液所期望的性質(zhì)由地下含油結(jié)構(gòu)層的性能要求的主要成分預(yù)先確定的，在該含油地層中，聚合物稀溶液被灌入作為一種回收石油的方法。性能要求本身是地層巖石的特定函數(shù)，如滲透性，借助于人們熟知的實(shí)驗(yàn)室和/或現(xiàn)場試驗(yàn)?zāi)軐?shí)驗(yàn)地測定。
除了根據(jù)預(yù)定聚合物稀溶液性質(zhì)的相關(guān)性選擇聚合反應(yīng)參數(shù)值外，反應(yīng)參數(shù)的值也限制了導(dǎo)致聚合、水解和稀釋這一系列構(gòu)成制備聚合物稀溶液的實(shí)際操作性的范圍。換句話說，選擇的反應(yīng)參數(shù)值必須處于總聚合反應(yīng)時(shí)間是切實(shí)的范圍以內(nèi)，從聚合開始及其后的水解反應(yīng)器中獲得的濃聚合物溶液是相當(dāng)易處理的意味著聚合物濃溶液是充分流動(dòng)的，在過程步驟之間，借助于管道能夠?qū)嶋H泵送和稀釋。
本發(fā)明能使人們較快并且便宜地設(shè)計(jì)出聚合方法。此方法能生產(chǎn)具有足夠的性質(zhì)以滿足所研究地層的性能要求的聚合物溶液。而且，如果有必要生產(chǎn)與原設(shè)計(jì)設(shè)想的不同性質(zhì)的聚合物稀溶液，例如，由于對(duì)所研究地層有了進(jìn)一步的了解，由于所研究地層中變化的性能要求或期望在不同的地層中使用已制好的聚合物溶液時(shí)，只需僅僅改變過程參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)聚合物稀溶液性質(zhì)的改變。因此，人們利用現(xiàn)有設(shè)備并且無需重大和昂貴的改裝就能生產(chǎn)具有新的性質(zhì)的聚合物溶液。本發(fā)明讓人們找到給定過程設(shè)備聚合反應(yīng)參數(shù)的關(guān)鍵數(shù)值，用來制造質(zhì)量一致的和可重復(fù)的聚合物溶液。
附圖的簡要說明
圖1是在不同的單體濃度條件下，反應(yīng)溫升對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間的關(guān)系曲線。
圖2是兩種類型的稀釋水在恒定的初始單體濃度和引發(fā)劑量條件下，稀PHPA的篩選系數(shù)對(duì)初始反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。
圖3是兩種類型的稀釋水在恒定的初始單體濃度和引發(fā)劑量條件下，稀PHPA的粘度對(duì)初始反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。
圖4和圖5是在不同的初始單體濃度和固定的稀釋條件下，稀PHPA的篩選系數(shù)對(duì)引發(fā)劑量的關(guān)系曲線。
圖6和圖7是在不同的初始單體濃度和固定的稀釋條件下，稀PHPA粘度對(duì)引發(fā)劑量的關(guān)系曲線。
根據(jù)本發(fā)明制備部分水解的聚丙烯酰胺濃溶液。所得的PHPA濃溶液加以稀釋獲得能夠滿足地下含油結(jié)構(gòu)層性能要求的PHPA稀溶液。這些任務(wù)由所確定的相應(yīng)聚合反應(yīng)參數(shù)來完成。根據(jù)聚合物稀溶液的性質(zhì)和生產(chǎn)方法的實(shí)際操作性，選擇適宜的參數(shù)值相關(guān)性，因而制備聚合物溶液。明確地說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)單體濃度的聚合反應(yīng)參數(shù)、引發(fā)劑量和反應(yīng)溫度與聚合物稀溶液的粘度特性和篩選系數(shù)值的相關(guān)性。在石油回收的應(yīng)用中，這些性能本身又決定聚合物稀溶液的特性。
此處所用的聚合物濃溶液指的是部分水解前或后，分離步驟之前的聚合物溶液。稀聚合物或PHPA溶液是指在分離稀釋步驟后的聚合物溶液。聚合物濃溶液的聚合物濃度通常為約3至約15%(重量)，而聚合物稀溶液通常為約50ppm至4%(重量)。
確定聚合物制備過程的實(shí)際操作性包括合理的聚合反應(yīng)時(shí)間和聚合物濃溶液的易處理性。從丙烯酰胺單體到基本上完全反應(yīng)生成聚丙烯酰胺濃溶液，合理的總反應(yīng)時(shí)間高達(dá)約24小時(shí)。反應(yīng)時(shí)間超出24小時(shí)就有生成不期望的水不溶性的固相的聚丙烯酰胺的危險(xiǎn)，此產(chǎn)物是必須從聚合物溶液中過濾掉的端聚物。
與溶液中濃度和分子量特性有關(guān)的粘度可作為聚合物濃溶液易處理性的量度。聚合物濃溶液的粘度可用兩種方法測量，一種適用于在無限制的管道流動(dòng)條件下的溶液的粘度，另一適用于在限定的流動(dòng)條件下的溶液粘度。例如，通過閥、泵、靜態(tài)混合器等。通常，具有濃度約在15%(重量)以上，溶液中聚合物平均分子量約在5百萬至15百萬的聚合物溶液粘度太大以至于實(shí)際上不易處理。當(dāng)然，溶液中較低分子量的聚合物能在較高的濃度下進(jìn)行處理。
用下述方式來選擇聚合反應(yīng)參數(shù)值的步驟特別利用PHPA溶液的性質(zhì)作為選擇的標(biāo)準(zhǔn)。可是因?yàn)椴磺袑?shí)際的生產(chǎn)方法本來就是不希望有的，對(duì)選擇參數(shù)的值，聚合物溶液生產(chǎn)方法的實(shí)際操作性總是一種內(nèi)在的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)PHPA水溶液用作石油回收方法時(shí)，例如，在表面活化劑溢流中作為流動(dòng)緩沖劑時(shí)，在聚合物或聚合物/腐蝕性溢流中作為驅(qū)動(dòng)液時(shí)，或在垂直一致性控制中作凝膠成分。本發(fā)明方法的第一步是，預(yù)先確定滿足所研究地層性能要求的PHPA稀溶液的粘度和篩選系數(shù)的數(shù)值。
Argabright等人的美國專利4，433，727用實(shí)驗(yàn)室?guī)r芯溢流數(shù)據(jù)的溢流方法，公開了完成這步的一種特殊方法，在這里作為參照且并入本發(fā)明。這一步也可用其它人們所知的野外試驗(yàn)和/或巖芯溢流數(shù)據(jù)方法來完成。
因此，下一步是根據(jù)PHPA溶液的預(yù)定性質(zhì)來選擇聚合反應(yīng)參數(shù)值。根據(jù)選定反應(yīng)參數(shù)接著就是PHPA的實(shí)際制備。Argabright等人的美國專利4，433，727公開了聚合方法的操作單元，該方法能用于本發(fā)明來生產(chǎn)PHPA。首先制成PHPA濃溶液，在其用來回收石油之前，通常用水性稀釋劑來稀釋，稀釋度是PHPA溶液特定應(yīng)用的函數(shù)。在溢流應(yīng)用中，PHPA溶液通常稀釋到PHPA濃度為約50至約10，000ppm。在垂直一致性控制中，稀釋范圍高達(dá)4.0%(重量)。在某些垂直一致性控制應(yīng)用中，濃溶液無需稀釋能直接使用。水性的稀釋劑可以是鹽水、淡水甚至去離子水。實(shí)際上，鹽水是通常最易得到的稀釋劑。將所得的PHPA稀溶液注入地層中便于從中回收石油。
下面選擇參數(shù)值的實(shí)際上有意義的范圍初始單體濃度為約3至15%(重量);初始引發(fā)劑量為約50至3000ppm;初始反應(yīng)溫度為約10至約77℃。單體的濃度根據(jù)反應(yīng)器的總含量而定。當(dāng)單體在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為聚合物時(shí)，其濃度從初始值開始減小。引發(fā)劑量是引發(fā)劑在反應(yīng)器中的濃度，根據(jù)反應(yīng)器中單體濃度而定。反應(yīng)器中引發(fā)劑量的濃度就實(shí)際完成單體反應(yīng)的需要而言，有一大的化學(xué)計(jì)算的過量。因?yàn)橐l(fā)劑濃度與單體濃度的增加有關(guān)，因此，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，引發(fā)劑的量增加。反應(yīng)溫度是反應(yīng)器含量的溫度。因?yàn)榉磻?yīng)是放熱的，溫度從初始值開始增高。
總的來說，反應(yīng)參數(shù)與反應(yīng)速度和稀PHPA的篩選系數(shù)及粘度性質(zhì)的相關(guān)性如下增加單體濃度會(huì)增大反應(yīng)速率，并且增大稀PHPA的篩選系數(shù)和粘度，減少初始引發(fā)劑量會(huì)減小反應(yīng)速率，而增大篩選系數(shù)和粘度;增高溫度會(huì)增大反應(yīng)速率但減小篩選系數(shù)和粘度。在選擇反應(yīng)參數(shù)值時(shí)，反應(yīng)速率通常僅考慮不選擇的那些導(dǎo)致不切實(shí)際的、聚合速度非常慢的參數(shù)值的范圍。在這條件下，當(dāng)選擇反應(yīng)參數(shù)值時(shí)，反應(yīng)速率不是重要的條件。
反應(yīng)參數(shù)的稀PHPA性質(zhì)的影響程度變化是很大的，這對(duì)選擇反應(yīng)參數(shù)值是最重要的。可是，上述相關(guān)性本身不能保證人們按本發(fā)明的方法選擇聚合反應(yīng)參數(shù)值。對(duì)精確地選擇反應(yīng)參數(shù)值來說，參數(shù)之間存在著某些預(yù)料不到但重要的影響必須被考慮。這些影響論述如下
特別意想不到的是在關(guān)于稀PHPA性質(zhì)的反應(yīng)參數(shù)的相關(guān)函數(shù)中存在著不連續(xù)或斷點(diǎn)。平均反應(yīng)溫度為49℃時(shí)，在引發(fā)劑量相關(guān)函數(shù)中，斷點(diǎn)出現(xiàn)在引發(fā)劑量約為500ppm處。引發(fā)劑量在斷點(diǎn)以下時(shí)，篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)對(duì)引發(fā)劑量的變化出奇地靈敏，并且能明顯地增大。引發(fā)劑量在斷點(diǎn)以上時(shí)，稀PHPA的性質(zhì)對(duì)引發(fā)劑量的變化相對(duì)不靈敏。引發(fā)劑量在斷點(diǎn)以下制成的稀PHPA比在斷點(diǎn)以上制成的稀PHPA具有高得多的篩選系數(shù)和粘度。
斷點(diǎn)也出現(xiàn)在初始反應(yīng)溫度和稀PHPA性質(zhì)間的相關(guān)函數(shù)中。雖然當(dāng)初始反應(yīng)溫度降低時(shí)，稀PHPA性質(zhì)通常增加，但降低初始反應(yīng)溫度低于約32℃至49℃時(shí)，完全意料不到的是影響很小甚至減小稀聚合物性質(zhì)。因此最好在初始反應(yīng)溫度靠近斷點(diǎn)時(shí)進(jìn)行操作。
最后，單體濃度范圍在約4.5至約7.5%(重量)時(shí)，單體濃度對(duì)聚合物性質(zhì)有很強(qiáng)的影響。稀聚合物性質(zhì)在單體濃度約7.5%(重量)以上時(shí)，大體上是常量。
另一值得注意的影響是反應(yīng)溫度和引發(fā)劑量之間的互相關(guān)聯(lián)，如當(dāng)引發(fā)劑量減少時(shí)，反應(yīng)溫度對(duì)聚合物性質(zhì)是有較強(qiáng)的影響。當(dāng)初始單體濃度在約4.0至7.0%(重量)范圍內(nèi)，反應(yīng)維持最長期間的最高速率。當(dāng)反應(yīng)PH值的范圍維持在約5.0至約10.5時(shí)，則PH值對(duì)稀聚合物性質(zhì)幾乎沒有影響。當(dāng)PH值在這范圍內(nèi)增大時(shí)，發(fā)現(xiàn)稀聚合物性質(zhì)只有輕微增大。
本發(fā)明的實(shí)施最好用特定的實(shí)施例來說明，為此，提供下列實(shí)施例。不能把這些實(shí)施例認(rèn)作是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例1
在聚合反應(yīng)器中，用過硫酸銨引發(fā)劑使丙烯酰胺單體聚合。在不同的初始單體濃度下進(jìn)行若干個(gè)試驗(yàn)。在圖1中，把溫升(瞬時(shí)反應(yīng)器溫度與初始反應(yīng)器溫度之差)作為標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間(實(shí)際時(shí)間/完成時(shí)間)的函數(shù)繪成曲線。對(duì)不同的初始單體濃度來說，結(jié)果是一族曲線。初始單體濃度在約4.0至7.0%(重量)之間，選定聚合反應(yīng)速率的最佳值，因?yàn)樵谶@范圍內(nèi)，聚合反應(yīng)一直能維持其最高速率。初始單體濃度高于這一范圍的反應(yīng)具有S型曲線，在足夠的單體被轉(zhuǎn)化達(dá)到單體濃度約7.0%(重量)以后，慢慢地開始并且通過最高速率。
實(shí)施例2
在反應(yīng)器中，用過硫酸銨引發(fā)劑使丙烯酰胺單體聚合來制備PHPA溶液。使所得的聚合物濃溶液部分水解并稀釋，獲得1.0%(重量)的PHPA溶液。當(dāng)單體濃度穩(wěn)定在6.0%(重量)時(shí)，一種或多種引發(fā)劑量的初始反應(yīng)參數(shù)和溫度隨每個(gè)試驗(yàn)而變化。這樣制成的PHPA溶液用含有NaCl500ppm的淡水進(jìn)一步稀釋到500ppm或用含有NaCl 20，000ppm鹽水進(jìn)一步稀釋到1000ppm。稀PHPA的篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)與反應(yīng)參數(shù)和稀釋條件的相關(guān)性見圖2和圖3。
數(shù)據(jù)大體上指出降低反應(yīng)溫度會(huì)增加稀PHPA性質(zhì)直到初始反應(yīng)溫度達(dá)到約38-43℃之間的斷點(diǎn)。在斷點(diǎn)以下，稀PHPA性質(zhì)穩(wěn)定或輕微地減小?？墒菙帱c(diǎn)以上，當(dāng)引發(fā)劑量增加時(shí)，初始反應(yīng)溫度和引發(fā)劑量之間的互相關(guān)聯(lián)減弱溫度對(duì)稀PHPA性質(zhì)的影響。在較高的引發(fā)劑量下，也就是說在800ppm或以上時(shí)，初始溫度對(duì)稀PHPA性質(zhì)變得沒有影響。這些傾向適用于鹽水和淡水的PHPA溶液。最后，溫度對(duì)粘度和篩選系數(shù)的影響顯然不同。溫度的變化對(duì)篩選系數(shù)的影響比對(duì)粘度的影響更大。
實(shí)施例3
以實(shí)施例2的方法制備PHPA稀溶液，但是，當(dāng)在聚合反應(yīng)器中改變單體濃度和引發(fā)劑量的初始反應(yīng)參數(shù)時(shí)，要在恒定平均反應(yīng)溫度約49℃進(jìn)行。稀PHPA的篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)與兩種反應(yīng)參數(shù)和稀釋條件的相關(guān)性見圖4至7。
在單體濃度4.5至7.5%(重量)之間，數(shù)據(jù)表明初始濃度對(duì)稀聚合物性質(zhì)有很強(qiáng)的影響。增大初始單體濃度到約7.5%(重量)以上時(shí)，大體上不增加稀PHPA性質(zhì)。
數(shù)據(jù)表明，在稀PHPA性質(zhì)和基本上不取決于單體濃度的引發(fā)劑量之間，關(guān)系曲線上有斷點(diǎn)出現(xiàn)在引發(fā)劑量約500ppm這一點(diǎn)上。在斷點(diǎn)以下，改變引發(fā)劑量對(duì)稀PHPA性質(zhì)的影響很強(qiáng)，而在斷點(diǎn)以上，影響很弱。
實(shí)施例4
在聚合反應(yīng)器中，用過硫酸銨聚合丙烯酰胺單體。初始反應(yīng)參數(shù)值是單體濃度＝6.0%(重量);引發(fā)劑量＝400ppm;溫度＝40.6℃。在約30%水解后，產(chǎn)品是0.5%(重量)的PHPA濃溶液，然后，用生產(chǎn)的地層鹽水稀釋到PHPA濃度為1000ppm。在22.2℃稀PHPA粘度為8.6厘泊和篩選系數(shù)為27。將稀PHPA溶液注入美國北俄勒岡州盆地、懷俄明州的坦斯泊地層(the Tensleep Formation of the North Oregon Basin Field，Wyoming，USA)，作為聚合物溢流的驅(qū)動(dòng)液，回收5%的額外石油。
根據(jù)這溢流的結(jié)果可確定地層性能要求需要具有較高篩選系數(shù)的PHPA溢流以增加回收石油量和/或減少PHPA的注入量。
根據(jù)實(shí)施例1至3的相關(guān)性來選擇聚合反應(yīng)參數(shù)值，以獲得具有滿足地層性能要求性質(zhì)的稀PHPA溶液。初始反應(yīng)參數(shù)值是單體濃度＝7.5%(重量);引發(fā)劑量＝200ppm;溫度＝47.8℃。8.1%(重量)PHPA溶液水解產(chǎn)品用上述相同地層鹽水稀釋成500ppm，在22.2℃，稀PHPA溶液具有粘度為4.5厘泊和篩選系數(shù)為34，將溶液注入上述相同地層的未溢流層，促進(jìn)石油回收。僅使用PHPA總量的一半就能回收相同量的石油。
盡管上面已經(jīng)描述推薦的本發(fā)明的實(shí)施方案，不用說，供選擇的比較方案和改型，象在這里提出的和另外有關(guān)方案都屬于本發(fā)明的范圍之列。
權(quán)利要求
1、從具有性能要求的地下含油結(jié)構(gòu)層中回收石油的方法包括如下步驟
決定該地層的該性能要求；
決定單體濃度的初始聚合反應(yīng)參數(shù)、引發(fā)劑量和反應(yīng)溫度以及部分水解的聚丙烯酰胺(PHPA)溶液的篩選系數(shù)(Screen Factor)和粘度性質(zhì)的相關(guān)性；
根據(jù)該相關(guān)性選擇該初始聚合反應(yīng)參數(shù)值以使該選擇的參數(shù)值能制成PHPA溶液，其溶液具有能滿足該地層該性能要求的該粘度和篩選系數(shù)性質(zhì)的數(shù)值，
用聚合引發(fā)劑在該初始聚合反應(yīng)參數(shù)的選擇值，通過丙烯酰胺單體的聚合制成具有能滿足該性能要求該性質(zhì)數(shù)值的PHPA溶液；
將該P(yáng)HPA溶液注入該地層中，增進(jìn)從中回收石油。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法還包括在將溶液注入該地層之前，用水性的稀釋劑稀釋該P(yáng)HPA溶液至濃度為約50至10，000ppm。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該P(yáng)HPA溶液作為聚合物溢流的驅(qū)動(dòng)液，以增進(jìn)從該地層中回收石油。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，PHPA溶液作為膠束溢流的流動(dòng)緩沖液，以增進(jìn)從該地層中回收石油。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該P(yáng)HPA溶液作為垂直一致性控制凝膠的凝膠成分，以增進(jìn)從該地餐中回收石油。
6、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該初始單體濃度的所述值在約3.0至15.0%(重量)內(nèi)選擇。
7、根據(jù)權(quán)利要求
6的方法，其中，該初始單體濃度的所述值在約4.5至7.5%(重量)內(nèi)選擇。
8、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該初始反應(yīng)溫度的所述值在高于約27℃范圍內(nèi)選擇。
9、根據(jù)權(quán)利要求
8的方法，其中，該初始反應(yīng)溫度的所述值在約32至49℃范圍內(nèi)選擇。
10、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該初始引發(fā)劑濃度的所述值在約50至約3000ppm范圍內(nèi)選擇。
11、根據(jù)權(quán)利要求
10的方法，其中，該初始引發(fā)劑濃度的所述值在約50至約500ppm范圍內(nèi)選擇。
12、根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其中，該引發(fā)劑量和該P(yáng)HPA溶液性質(zhì)的該相關(guān)性中有斷點(diǎn)，且該引發(fā)劑量的所述值選擇在低于該斷點(diǎn)以制成該P(yáng)HPA溶液，此溶液具有對(duì)該引發(fā)劑量變化相當(dāng)靈敏的該性質(zhì)。
13、在制備具有預(yù)定的篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)的PHPA溶液的方法中，其預(yù)定性質(zhì)根據(jù)地下含油結(jié)構(gòu)的性能要求，其中，用聚合引發(fā)劑聚合丙烯酰胺生成該P(yáng)HPA溶液。改進(jìn)措施包括
決定單體濃度的初始聚合反應(yīng)參數(shù)、引發(fā)劑量和反應(yīng)溫度為PHPA溶液篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)間的相關(guān)性;
根據(jù)該相關(guān)性，選擇該初始聚合反應(yīng)參數(shù)的值，以使該參數(shù)的選擇值能制成該P(yáng)HPA溶液，此溶液具有該預(yù)定的篩選系數(shù)和粘度性質(zhì);
用該引發(fā)劑在該初始聚合反應(yīng)參數(shù)值的該選擇值，通過該單體的聚合制成具有該預(yù)定的篩選系數(shù)和粘度的該性質(zhì)的PHPA溶液。
14、根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中，該初始單體濃度的該值在約3.0至約15.0%(重量)范圍內(nèi)選擇。
15、根據(jù)權(quán)利要求
14的方法，其中，該初始單體濃度的該值在約4.5至約7.5%(重量)范圍內(nèi)選擇。
16、根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中，該初始反應(yīng)溫度的該值在高于約27℃范圍內(nèi)選擇。
17、根據(jù)權(quán)利要求
16的方法，其中，該初始反應(yīng)溫度的該值在約32至約49℃范圍內(nèi)選擇。
18、根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中，該初始引發(fā)劑濃度的該值在約50至3000ppm范圍內(nèi)選擇。
19、根據(jù)權(quán)利要求
18的方法，其中，該初始引發(fā)劑濃度的該值在約50至500ppm范圍內(nèi)選擇。
20、根據(jù)權(quán)利要求
13的方法，其中，該引發(fā)劑量和該P(yáng)HPA溶液性質(zhì)的相關(guān)性中有斷點(diǎn)，該引發(fā)劑量的該值選擇在該斷點(diǎn)以下以制成該P(yáng)HPA溶液，此溶液具有對(duì)該引發(fā)劑量變化相當(dāng)靈敏的性質(zhì)。
21、從具有性能要求的地下含油結(jié)構(gòu)層中回收石油的方法包括如下步驟
決定該地層的性能要求;
決定單體濃度的初始聚合參數(shù)、引發(fā)劑量和反應(yīng)溫度及稀PHPA溶液的篩選系數(shù)和粘度性質(zhì)之間的相關(guān)性。
根據(jù)該相關(guān)性，選擇該初始聚合反應(yīng)參數(shù)值以便該參數(shù)的該選擇值能制成PHPA溶液，此溶液具有能滿足該地層的該性能要求的粘度和篩選系數(shù)的性質(zhì)，以使該選擇值確定實(shí)際上可操作的聚合物制備方法。
根據(jù)該實(shí)際上可操作的聚合物制備方法，在該初始聚合反應(yīng)參數(shù)的該選擇值下，用聚合引發(fā)劑，通過丙烯酰胺單體的聚合制成聚合物濃溶液。
通過稀釋該聚合物濃溶液制成具有該性質(zhì)值的PHPA稀溶液，此溶液能滿足該地層的該性能要求;
將該P(yáng)HPA稀溶液注入該地層，以增進(jìn)從中回收石油。
22、根據(jù)權(quán)利要求
21的方法，其中，該P(yáng)HPA稀溶液的PHPA濃度為約50ppm至約4.0%(重量)
23、根據(jù)權(quán)利要求
22的方法，其中，該P(yáng)HPA稀溶液的PHPA濃度為約50至10，000ppm。
24、根據(jù)權(quán)利要求
21的方法，其中，該實(shí)際上可操作的聚合物制備方法的總聚合反應(yīng)時(shí)間少于約24小時(shí)。
25、根據(jù)權(quán)利要求
21的方法，其中，根據(jù)該實(shí)際上可操作的聚合物制備方法制成的聚合物濃度有足夠的流動(dòng)性，從而能實(shí)際泵送和稀釋。
26、根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其中，該聚合物濃溶液的聚合物濃度為約3至約15%。
27、所有全部發(fā)明描述在此。
專利摘要
一種生產(chǎn)含水的部分水解的聚丙烯酰胺溶液的方法，其溶液用于從地下含油結(jié)構(gòu)層中回收石油。含水的聚合物溶液的粘度和篩選系數(shù)(Screen Faclor)的性質(zhì)與聚合反應(yīng)參數(shù)有關(guān)，選擇那些與能滿足地層性能要求的特定聚合物性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)值，含水的部分水解的聚丙烯酰胺溶液是在選擇的反應(yīng)參數(shù)值下制成的。
文檔編號(hào)C08F8/12GK86102048SQ86102048
公開日1986年11月19日 申請(qǐng)日期1986年3月29日
發(fā)明者威尼·E·魯澤爾施瓦布 申請(qǐng)人:馬拉索恩石油公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan