[发明专利]一种耐降解三次采油用聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水溶性聚合物和驱油用聚合物提高原油采收率研究领域，具体说是一种耐降解三次采油用聚合物及其制备方法。

背景技术

作为驱油用的聚丙烯酰胺水溶液已能满足许多方面的要求，但溶液粘度随时间、温度、剪切速率及环境因素等发生变化，从而影响其应用效果。

与许多水溶性高分子一样，聚丙烯酰胺水溶液长期放置时，其粘度逐渐下降，从而影响其性能。一般认为这是大分子链在氧化作用下，发生降解反应的结果。光、热和机械作用也可引起降解。

聚丙烯酰胺水溶液在泵送或向地下注入的流动过程中都会发生明显的剪切降解。剪切降解的程度与其相对分子质量大小有关。

目前研制和商品化的绝大多数聚合物驱油剂结构在细菌存在等油藏条件下也易发生变化，相对分子量降低，酰胺基团水解及分子形态变化，导致溶液粘度降低。因此，在作为驱油用的聚丙烯酰胺水溶液需长期放置时，要加入适量的稳定剂来防止其降解。

针对以上这些不足，国内外为了改善聚丙烯酰胺水溶液的耐温抗盐性，对聚合物驱油剂的增粘作用机理、热降解和耐盐性机理以及聚合物的结构与耐温、耐盐性能的关系作了大量研究，以期研制出具有优良耐盐性的聚合物驱油剂。

目前，提高聚合物的耐温抗盐性能，主要是以丙烯酰胺或丙烯酸类聚合物为基础，通过聚合物改性或共聚引入其他具有特殊功能的结构单元，包括提高聚合物分子主链的热稳定性，引入庞大侧基或刚性侧基，引入具有特殊功能的结构单元，利用高分子链间相互作用，在高分子链上引入亲油基团和亲水基团，与大然高分子接枝共聚，引入具有优良表面活性的功能基团等。这些聚合方法和改性方法都是为了满足高温高盐的要求，增加聚合物在油藏里的稳定性以及耐降解性，以防止聚合物降解。

三次采油已成为我国提高石油采收率的主要措施之一，面对日前可动用的一类、二类油藏的日渐缺乏，开发动用三类油藏迫在眉睫。而目前没有能够适应于三类油藏的聚合物，主要原因是目前驱油用聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺，在高矿化度下它极易降解，没有较高的粘度保留率。为此研究开发耐降解型驱油聚合物是该领域的主要方向。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐降解三次采油用聚合物及其制备方法，从分子结构设计角度出发，结合驱油机理，在大分子链上引入耐降解单体，从而减缓聚合物发生降解，以提高共聚物的耐温抗盐性，对于三类油藏的开采具有重要价值。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种耐降解三次采油用聚合物，其特征在于，其结构通式如(1)式：

(1)式中：

x是丙烯酰胺的聚合度，x＝10万～50万；

y是丙烯酰胺类单体的聚合度，y＝5万～15万；

z是耐降解单体的聚合度，z＝1万～5万；

n为2～6。

一种上述的耐降解三次采油用聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步，称取一定量的丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐降解单体配成水溶液，用碱调节pH值为6～12；所述碱为氢氧化钠或碳酸钠；

所述的丙烯酰胺类单体是以下聚合单体中的至少一种，当选择两种或两种以上时配比任意：

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N，N-二甲基丙烯酰胺；

上述丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐降解单体在水溶液中的总质量浓度为10％～40％，按照质量比，其中丙烯酰胺类单体的质量比为20％～40％，耐降解单体的质量比为0.5％～10％，余量为丙烯酰胺；

第2步，加入一定质量的络合剂和尿素水溶液：所述的络合剂为EDTA-2Na水溶液；络合剂的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐水解单体总质量的1％～10％，尿素的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐水解单体总质量的0.1％～1％；

第3步，在0℃～10℃温度下，在氮气保护下，加入引发剂，聚合1～8小时；

所述的引发剂是由过硫酸盐氧化剂与亚硫酸盐还原剂组成的氧化-还原引发体系，所述的过硫酸盐氧化剂的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐水解单体总质量的0.01％～0.1％，所述的亚硫酸盐还原剂的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和耐水解单体总质量的0.005％～0.05％；

第4步，升温到40℃～60℃，继续聚合2～6小时；

第5步，将所得胶体取出，切割、造粒、干燥、粉碎、过筛得白色耐降解三次采油用聚合物。