[发明专利]一种微交联驱油用聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱油用丙烯酰胺类聚合物及其制备方法，属于水溶性聚合物和驱油用聚合物提高原油采收率研究领域，具体说是一种微交联驱油用聚合物及其制备方法。

背景技术

三次采油已成为我国提高石油采收率的主要措施之一，目前驱油用聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺。

部分水解聚丙烯酰胺作为一种性能优良的水溶性聚合物驱油剂，在提高石油采收率中得到了广泛应用。但在使用部分水解聚丙烯酰胺驱油的实践过程中也发现了一些问题：如高的剪切速度会造成粘度损失；长时间放置或较高温度下放置易降解；在高矿化度下部分水解聚丙烯酰胺粘度损失严重。这些问题影响了部分水解聚丙烯酰胺的充分发挥。

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，引人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，与天然高分子接枝共聚，引入具有优良表面活性的功能基团等。当前提高聚合物耐温抗盐性能的途径有：

(1)共聚，采用丙烯酰胺与带有耐温抗盐性能结构单元的功能单体共聚，制备耐温抗盐共聚物。

(2)缔合，利用大分子基团间的氢键，静电库仑力与疏水缔合等分子间作用力，进行大分子自组装，使聚合物溶液具有超分子结构，从而研制出具有耐温抗盐性能优良的聚合物驱油剂。

(3)微交联，采用聚丙烯酰胺轻度交联合成具有可流动的水凝胶。由于交联结构的存在，使聚合物刚性增强，构象转变难度增大，在高温(75～90℃)、高矿化度下仍能保持良好的热稳定性，显示优良的耐温抗盐性能。交联聚合物驱油技术是在聚合物驱和凝胶堵水技术基础上发展起来的一种新兴驱油技术，因其用量很低、提高采收率明显、适应性强等特点而成为提高原油采收率的有效手段之一。部分水解聚丙烯酰胺分子中可参与交联的官能团为酰胺基和羧基，因此凡能与酰胺基和羧基进行反应的化合物，都可能作为交联剂使用。交联剂又可以分为螯合型交联剂和共价键交联剂。

微交联聚合物，可以解决聚合物驱技术中所存在的聚合物用量高，耐温抗盐性能差的问题，可以应用于高温高盐的三类油藏。为此，本发明从分子结构设计角度出发，结合驱油机理，设计合成微交联驱油用聚合物，该聚合物有很高的粘度保留率，扩展了部分水解聚丙烯酰胺的应用领域和范围，显示出良好的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的就是提供一种微交联驱油用聚合物及其制备方法，在聚合中加入双乙烯基单体，使共聚后的聚合物大分子出现微交联结构，在聚合物较低浓度下，达到高粘度的效果，从而提高驱油用聚合物的耐温抗盐性能。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种微交联驱油用聚合物，其特征在于：其结构式如(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是双乙烯基单体的聚合度，z＝1万～5万；

n为2、4、6或8；

为微交联结构。

一种上述的微交联驱油用聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步，称取丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和双乙烯基单体配成水溶液，用碱调节水溶液的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、丙烯酰胺类单体和微交联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30％～50％，双乙烯基单体的质量比为0.5％～5％，余量为丙烯酰胺；

第2步，加入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、丙烯酰胺类单体和双乙烯基单体总质量的1％～10％，尿素的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和双乙烯基单体总质量的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；