Page 219 - 《精细化工》2022年第5期

第 5 期 费东涛，等: 一种两亲聚合物稠油降黏剂的制备及性能评价 ·1073·

Key words: heavy oil viscosity reduction; amphiphilic polymer; viscosity reducer; enhanced oil recovery;
Chunfeng oilfield; oilfield chemicals

春风油田为中石化典型浅薄层高钙镁特稠油油 量 10000）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF，质量分数
藏，具有原油埋藏浅、地层温度低（30~50 ℃）、钙 99.80%）、硝酸铈铵（CAN，质量分数≥99.99%）、
镁离子含量高的特点。油田前期开采使用注蒸汽热 AM（质量分数 99.00%）、AMPS（质量分数 98.00%）、
采方案，在开发初期实现了较高开采量。但随着油 2,2′-偶氮（2-甲基丙基咪）二盐酸盐（AIBA，质量
田开采进入中后期，热采方案出现了吞吐轮次高、 分数 97.00%）、无水乙醇、FeSO 4 •7H 2 O、H 2 O 2 （质
产量递减快、采收率降低（仅为 12.50%）、能耗高、 量分数 30%），分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有
经济效益差等问题。针对春风油田稠油开采面临的 限公司；部分水解聚丙烯酰胺（HPAM，相对分子
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问题，冷采技术可能是提高采收率的更好选择，而 质量 1.2×10 ，水解度 20%），张家口胜达聚合物有
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化学降黏技术在各种冷采技术中具备操作简单、成 限公司。实验所用矿化水的矿化度为 4.84×10 mg/L，
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本低、效果好等优点 [1-3] 。目前，已有相关学者对春 主要离子含量（mg/L）为：Na 1.15×10 、K 126.60、
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风稠油的冷采技术进行了研究。例如，王志坚等 [4] Ca 6.60×10 、 Mg 59.20 、 Cl 2.92×10 、 SO 4
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开展微生物吞吐技术研究，利用微生物降低稠油黏 260.00、HCO 3 652.00。
度，改善油水流度比，但是对于高矿化度稠油油藏， HAAKE MARSⅢ型流变仪，德国 Thermo Haake
微生物降黏技术中菌种的筛选和培养难度较大，繁 公司；Frontier 5000 Multi Pro 多功能离心机，奥豪
[5]
殖缓慢，故其并非主流的降黏开采技术 。熊钰等 [6] 斯国际贸易（上海）有限公司；RE-201D 型旋转蒸
研发出分散降黏剂用于降低稠油黏度。但是目前的 发器，北京神泰伟业仪器设备有限公司；Nexus 傅
稠油降黏剂仅专注于降低稠油黏度来改善油水流度 里叶变换红外光谱仪，美国 Nicolet 仪器公司；Zeiss
比，忽略了驱替介质黏度的增加对油水流度比的改 Primo Star 显微镜，德国 Carl Zeiss 股份公司；
善作用，故其提高采收率程度有限。因此，本文针 SVT20N 视频旋转滴张力仪，德国 Dataphysic 公司；
对目前产品的不足并结合春风油田储层情况，研发 AVANCEⅢ 400 MHz 液体超导核磁共振波谱仪，德
出具有油相降黏和水相增稠作用的聚合物型稠油降 国 Bruker 公司；Waters 1515GPC 凝胶色谱仪，美国
黏剂 [7-14] 。 Waters 公司。
除了化学降黏外，化学驱也是提高原油采收率 1.2 两亲聚合物的合成
的一项重要手段。如果可以研发一种同时具备稠油 将碳链长度不同的溴代烷烃与 PEI 通过烷基化
降黏和驱油效果的油田多功能化学剂，实现一剂多 反应进行接枝，产物命名为 BP-x（x 为溴代烷烃碳
效的目标，将有助于进一步提高油田开采效益。本 原子数），PEI 与溴代烷烃反应路线如下所示：
文以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠
（AMPS）、聚乙烯亚胺（PEI）、溴代烷烃为原料，
制备了一系列多功能两亲聚合物稠油降黏剂。制备
的降黏剂不仅能够通过乳化作用降低稠油黏度，而
且由于高分子的特性，其水溶液具有较优增稠能力，
能够提高驱油过程中的波及范围，同时兼具了降黏
剂与驱油剂的优点，具有良好的降黏与驱油效果。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

1-溴代正辛烷（质量分数 98.00%）、1-溴代十二
烷（质量分数 98.00%）、1-溴代十六烷（质量分数 得到接枝产物 BP-x 后，将产物与 AM、AMPS
97.00%）、1-溴代十八烷（质量分数 97.00%）、1-溴 进行聚合反应，得到两亲聚合物 PBP-x，反应路线
代二十二烷（质量分数 95.00%）、PEI（相对分子质 如下所示 [15-17] 。