Способ стабилизации водных растворов биополимеров и полимеров акриламида Советский патент 1992 года по МПК C08L33/26 C09K7/02 E21B43/22 

СО

с

Изобретение относится к водным растворам биополимеров и полимеров акрила- мида и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов. Изобретение позволяет повысить эффективность стабилизации полимеров Против механической деструкции (относительное изменение времени релаксации при механической деструкции до 75%). Эффект достигается предварительной обработкой полимеров акриламида и биополимеров этанолом при массовом соотношении полимера акриламида,биополимера и этанола (0.01- 0,10:0,001-0,02.0,20-1,70) соответственно с последующим растворением образующейся дисперсии в воде. 1 табл.

Изобретение относится к способам стабилизации водных растворов полимеров, а именно биополимеров и полимеров акриламида (ПАА), и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов.

Известны различные способы стабилизации растворов полимеров, например обработка сшивающими иликомплексообразующими соединениями, В частности в отечественной практике широкое применение нашли хромокалиевые квасцы. Однако известные способы недостаточно эффективны.

Наиболее близким к предлагаемому является способ стабилизации водных раство- ров биоополимеров и полимеров акриламида путем обработки этанолом. Однако, хотя этим способом удается существенно повысить стойкость композиционных полимерных растворов к термодеструкции.

но для защиты от механической деструкции способ малоэффективен.

Целью изобретения является повышение эффективности стабилизации полимеров против механической деструкции.

Поставленная цель достигается тем, что обработку полимеров ведут при массовом соотношении полимер акриламида биополимер : этанол (0,01-0,10):(0,001-0,02) : (0,20-1,70) при перемешивании с последующим растворением образующейся дисперсии в воде.

Предварительная обработка спиртом биополимера и ПАА приводит к образованию дисперсии, после растворения которой в воде образуются растворы с высокой стойкостью к механической деструкции. Если по способу-прототипу добавление спирта к раствору биополимера и ПАА влияет на уже сформированную в процессе приготовлеVJ

СП

N

2

ния водного раствора сетку фибрилл, то по предлагаемому способу сетка фибрилл образуется в водном растворе только после обработки биополимера и ПАА спиртом. Видимо различная молекулярная структура растворов в том и в другом случае обуславливает и различную стойкость растворов к механической деструкции.

В эксперименте использовался ПАА гидролизованный DKS-ORPF-40 NT (производство Японии) с мол. м, 16 млн. В качестве биополимера - образованный деятельностью бактерий рода Xanthomonas Ксантан в виде порошка (производство Франции) и образованный деятельностью бактерий Acinetobacter sp. Симусан в виде геля с содержанием полимера 1 % (отечественного производства). Этиловый спирт - синтетический. Вода - пресная. Температура 20°С.

Механическое деструктирование растворов, стабилизированных по способу- прототипу и по предлагаемому способу, проводилось в стандартных условиях в течение 5 мин при угловой скорости в ращения 2000 об/мин.

Вязкоупругие свойства растворов контролировались до и после деструктирова- ния по величинам двух параметров - кинематической вязкости v (см2/с) и времени релаксации упругих напряжений в (с). Время релаксации упругих напряжений в является основной дополнительной характеристикой вязкоупругих жидкостей, отличающей их от обычных вязких, поскольку обратимые деформации пропорциональны величине в. Время релаксации измерялось при течении раствора по каналу переменного сечения, состоящему из укладки шариков одинакового диаметра. Величина вязкости измерялась стандартным вискозиметром.

Относительное изменение параметров при механической деструкции К(%) определялось для каждой группы массовых соотно- шений компонентов относительно величины V0 и в0 деструктированных растворов, приготовленных прямым смешением полимеров по формуле:

к Ж °4 1Х1оо%.

Ро УО )

где К - относительное изменение времениФормула изобретения

релаксации (вязкости);Способ стабилизации водных раство0о (v0) - время релаксации (вязкость) 55 ров биополимеров и полимеров акриламида деструктированного раствора, приготов- обработки этанолом, о т л и ч а го- ленного прямым смешением полимеров;щ и и с я тем, что, с целью повышения

эффективности стабилизации полимеров против механической деструкции, обработ0(v)- время релаксации (вязкость) деструктированного стабилизированного раствора.

Пример. Для получения 1 л стабилизированного водного раствора полимеров с массовым соотношением компонентов ПАА: биополимер:спирт 0,06:0,015:1,3 перемешивают в течение 15 мин рассчитанные количества порошкообразного ПАА, геля

Симусан и этилового спирта до образования однородной дисперсии, которую затем растворяют в воде, доводя обьем до 1 л.

Параллельно готовят 1 л нестабилизированного водного раствора с тем же соотношением ПАА и биополимера прямым смешением компонентов (без предварительного диспергирования).

Время релаксации после деструкции составляет для стабилизированного раствора 0,5 с, для нестабилизированного 0,39 с. Вязкость деструктированных растворов в том и в другом случае - одинаковая. Таким образом, относительное изменение времени релаксацииивязкостидля

стабилизированного раствора составляет соответственно 28,2 и 0% (опыты 2 и 1 в таблице).

Результаты остальных опытов приведены в таблице.

Анализ экспериментальных данных показывает, что способ стабилизации водных растворов биополимеров и полимеров акри- ламида по прототипу, хотя и приводит к увеличению вязкости раствора (опыт 3), не

защищает водный раствор полимеров от механической деструкции.

Предлагаемый способ позволяет значительно улучшить вязкоупругие свойства исходных растворов полимеров и

эффективность их стабилизации против механической деструкции.

Предлагаемый способ прост и быстро осуществим, т.к. спиртовые дисперсии полимеров в отличие от самих полимеров растворяются в воде без образования студнеобразных комков, которые существенно замедляют процесс растворения,

Стабилизированный предлагаемым способом полимерный состав пригоден к

хранению, транспортировке и закачке в нефтяной пласт в зимних условиях.

ку полимеров ведут при массовом соотношении полимер акриламида: биополимер:этанол,равном (0,01ПМ+ Сииусан «спирт

0.10);(0,001-0.02):(0.20-1,70) при перемешивании с последующим растворением образующейся дисперсии в воде.