Brevet FR2604444A1 — publié le 19880401

METHODE DE STABILISATION CHIMIQUE D'UN VISCOSIFIANT COMPRENANT UN POLYACRYLAMIDE L'invention concerne la préparation de viscosifiants comprenant des polyacrylamides, notamment utilisés pour ajuster la viscosité d'un fluide de déplacement dans la récupération par déplacement d'hydrocarbures contenus dans une formation pétrolifère. Ces polyacrylamides sont sujets à des dégradations chimiques causées par les ions fer et/ou l'oxygène, surtout à haute température, alors que les opérations de récupération assistée peuvent durer plusieurs mois et nécessiter le maintien pendant cette longue période de la viscosité du fluide de déplacement à une valeur suffisante. On a déjà proposé pour les stabiliser d'ajouter des additifs aux solutions de polyacrylamides au moment où l'on injecte ces solutions dans les formations à traiter. Ces additifs sont par exemple des aldéhydes, des alcools, des composés sulfurés, des nitrites, des iodures, des éthers... L'incorporation d'additifs aux solutions de polyacrylamides sur les chantiers entraîne des manipulations incommodes. Il faut utiliser de grandes quantités d'additifs. On doit fixer les concentrations des additifs en fonction de l'environnement. L'introduction de ces additifs crée des problèmes de migrations à des vitesses différentes des produits injectés dans un réservoir d'hydrocarbures. Ces inconvénients des additifs ont motivé une étude systématique des causes de dégradation chimique des polyacrylamides en présence d'ions fer et/ou d'oxygène. Cette étude, qui a conduit à la présente invention, a montré que la dégradation chimique des polyacrylamides devait être due à un radical actif constitué par des traces résiduelles du catalyseur de polymérisation du type radicalaire (c'est-à-dire agissant sur les radicaux du monomère ou des monomères objet de la polymérisation) utilisé dans la préparation des polyacrylamides, activées par l'action des ions fer et/ou de l'oxygène. Un objet de la présente invention est une méthode de stabilisation chimique d'un viscosifiant comprenant un polymère d'acrylamide obtenu par polymérisation de monomères à l'aide d'un catalyseur de type radicalaire, qui permet de stabiliser le polymère sans avoir recours à des additifs. Cette méthode se caractérise en ce que l'on introduit dans la préparation de ce viscosifiant un excès, par rapport à la quantité de catalyseur choisie pour obtenir le polymère, d'un monomère apte à réagir avec ce catalyseur. L'excès de monomère peut notamment être constitué par un excès d'un monomère servant à l'obtention du polymère, introduit avant polymérisation ou par un monomère introduit après polymérisation. On a effectué en particulier des essais sur des copolymères acrylamide-acide acrylique obtenus par polymérisation en présence de benzyldiméthylacétal comme catalyseur de type radicalaire, activé au moment de la polymérisation par un rayonnement ultraviolet. Dans certains essais, on a ajouté comme monomère destine à se polymériser avec le résidu de catalyseur, de l'acrylamide dans un rapport en poids d'au moins 50 parties d'acrylamide pour 1000 parties de polymère. Dans d'autres essais, le monomère ajouté a été de l'acide acrylique. On aurait pu aussi utiliser tout autre monomère capable de réagir avec un catalyseur de polymérisation de type radicalaire activé par rayonnement ultraviolet ou thermiquement. Le monomère a été ajouté soit sous forme de poudre à une solution de polymère diluée dans l'eau, par exemple à la concentration de 1 000 p.p.m., soit sous forme de poudre à de la poudre de polymère, soit sous forme de solution diluée dans l'eau à une solution de polymère diluée dans l'eau. On a constaté que le viscosifiant dilué à une concentration de 1 000 p.p.m. dans de l'eau contenant 5 g/l de chlorure de sodium, un bactéricide, des ions Fe2+ à une concentration de 5 ppm et des traces d'oxygène, présentait immédiatement une viscosité réduite de 2 700 cm3/g et après soixante jours une viscosité réduite 3 de 400 cm3/g seulement, si l'on n'effectuait pas d'addition de monomère, tandis qu'avec une addition de monomère, par exemple 50 p.p.m d'acrylamide, la viscosité réduite était encore de 2 200 cm3/g après soixante jours dans les mêmes conditions. Des essais effectués en mettant le viscosifiant dilué au contact de l'oxygène ont conduit à des résultats analogues. Des résultats similaires ont été obtenus en utilisant un excès de monomère par rapport au catalyseur lors de la préparation du polymère d'acrylamide. Les viscosifiants préparés selon la méthode qui vient d'être décrite trouvent des applications particulièrement importantes dans les formations pétrolifères soit pour la récupération d'hydrocarbures soit pour le traitement des venues d'eau. REVENDICATIONS 1- Méthode de stabilisation chimique d'un viscosifiant comprenant un polymère d'acrylamide obtenu par polymérisation de monomères à l'aide d'un catalyseur de type radicalaire, caractérisée en ce que l'on introduit dans la préparation de ce viscosifiant un excès, par rapport à la quantité de catalyseur choisie pour obtenir le polymère, d'un monomère apte à réagir avec ce catalyseur. 2- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'excès de monomère est un excès d'un monomère servant à l'obtention du polymère, introduit avant polymérisation. 3- Méthode selon la revendication I, caractérisée en ce que l'excès de monomère est constitué par un monomère introduit après polymérisation.