一种油田提高采收率用聚丙烯酰胺酚醛树脂交联剂的制备方法


   一种油田提高采收率用聚丙烯酰胺酚醛树脂交联剂的制备方法,涉及一种油田提高采收率交联剂的制备方法,以苯酚和甲醛为原料经缩合反应制得,以碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物的混合物作为催化剂,碱金属氢氧化物与碱土金属氢氧化物的重量配比为1∶1~7,催化剂的用量以反应物的重量为基准为0.04~0.1%,苯酚和甲醛的摩尔比为1∶2~1∶3,反应温度控制在60℃~80℃,反应时间控制在4小时~9小时,所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠,碱土金属氢氧化物为氢氧化钙,本发明制备工艺简单,交联剂贮存稳定性好,在常温下可稳定贮存180天以上,使用安全方便,交联剂成胶浓度范围宽,使用量低,形成的凝胶体系性能稳定。

    交联剂是油田提高采收率常用的化学剂之一,其可与聚丙烯酰胺类聚 合物作用生成具有不同形态的凝胶体,应用于油田的调剖、堵水和驱替技 术。目前常用的聚丙烯酰胺交联剂主要有高价金属离子(如铬、铝)类和 有机合成(如酚醛树脂)类。

     酚醛树脂交联剂是一种水溶性酚醛树脂,属于酚醛树脂的甲阶产品, 其分子上含有羟甲基官能团或二亚甲基醚键结构,并具有自固化性能。由 于苯环上的羟甲基官能团具有很强的反应活性,其在一定条件下可与酰胺 基团发生脱水縮合反应,因此,可作为聚丙烯酰胺的交联剂应用于油田。作为聚丙烯酰胺的交联剂,酚醛树脂必须具有良好的水溶性、高交联 活性和良好的贮存稳定性。目前常用的制备方法是:在醛过量、氢氧化钠 为催化剂的情况下,由苯酚和甲醛反应进行制备。但目前技术所制备的酚 醛树脂交联剂存在的主要问题是相对分子质量较大,产品贮存稳定性差, 也就是说交联剂产品必须在使用前生产,长期放置时就会自聚形成不溶或 不融的乙阶或丙阶聚合体而失去交联活性。不能长期贮存,直接影响着交 联剂在油田现场的推广应用。

本发明具有以下特点:

① 制备工艺简单。本发明采用一步法合成,制备过程操作简单,易于 控制。

② 交联剂贮存稳定性好。本分明的交联剂在常温下可稳定贮存180天 以上。③ 交联剂使用安全方便。本发明的交联剂为液态,刺激性气味小,现 场使用安全方便,避免了高浓度苯酚和甲醛对人体的危害及环境的 污染。

④ 交联剂成胶浓度范围宽,使用量低。当HPAM使用浓度为1000mg/L 时,在交联剂加量大于400mg/L时均可形成稳定的凝胶体系。

⑤ 形成的凝胶体系性能稳定。本发明的交联剂与HPAM所形成的凝胶 体系在80。C、暴氧条件下可稳定90天以上。

具体实施方式 实施例l:

准备原料:苯酚、37%甲醛溶液、氢氧化钠、氢氧化钙。

将装有磁力搅拌、回流冷凝器、温度计的250mL三口烧瓶置于磁力搅 拌控温电热套上,向加入烧瓶中加入18. 82g苯酚和48. 70g甲醛溶液,搅 拌5min后加入0. 0203g氢氧化钙和0. 0068g氢氧化钠,继续搅拌并升温至 60°C,恒温反应8h,冷却即得到67. 52g交联剂。

实施例2:

准备原料:苯酚、37%甲醛溶液、氢氧化钠、氢氧化钙。 将装有磁力搅拌、回流冷凝器、温度计的250mL三口烧瓶置于磁力搅 拌控温电热套上,向加入烧瓶中加入18. 82g苯酚和48. 70g甲醛溶液,搅 拌5min后加入0. 0473g氢氧化钙和0. 0203g氢氧化钠,继续搅拌并升温至 60°C,恒温反应8h,冷却即得到67.52g交联剂。 实施例3:

准备原料:苯酚、37%甲醛溶液、氢氧化钠、氢氧化钙。

将装有磁力搅拌、回流冷凝器、温度计的250mL三口烧瓶置于磁力搅 拌控温电热套上,向加入烧瓶中加入18.82g苯酚和48.70g甲醛溶液,搅 拌5min后加入0. 0203g氢氧化钙和0. 0203g氢氧化钠,继续搅拌并升温至 60。C,恒温反应8h,冷却即得到67.52g交联剂。

实施例4:

准备原料:苯酚、37%甲醛溶液、氢氧化钠、氢氧化钙。 将装有磁力搅拌、回流冷凝器、温度计的250niL三口烧瓶置于磁力搅 拌控温电热套上,向加入烧瓶中加入18. 82g苯酚和48. 70g甲醛溶液,搅 拌5min后加入0. 0473g氢氧化钙和0. 0068g氢氧化钠,继续搅拌并升温至 60°C,恒温反应8h,冷却即得到67.52g交联剂。 实施例5:

准备原料:苯酚、37%甲醛溶液、氢氧化钠、氢氧化钙。

将装有磁力搅拌、回流冷凝器、温度计的250mL三口烧瓶置于磁力搅 拌控温电热套上,向加入烧瓶中加入23. 53g苯酚和40. 58g甲醛溶液,搅 拌5min后加入0. 0192g氢氧化钙和0. 0128g氢氧化钠,继续搅拌并升温至 80°C,恒温反应6h,冷却即得到64. 14g交联剂。

实施例6:

准备原料:工业苯酚、工业甲醛、氢氧化钠、氢氧化钙。

向装有机械搅拌、回流冷凝器、温度计的2000L的可加热搪瓷反应釜 中加入400kg苯酚和1100kg甲醛溶液,搅拌10min后加入0. 75kg氢氧化 钙和0.3kg氢氧化钠,继续搅拌并升温至6(TC,恒温反应6h,冷却即得到 1500kg交联剂产品。