[发明专利]一种耐温抗盐驱油用聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物及其制备方法，具体涉及一种耐温抗盐驱油用丙烯酰胺类聚合物及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国油田开发的不断深入，采出液中含水率逐渐上升，部分油田综合含水率甚至达到90%以上。为进一步提高原油采收率，聚合物驱油、二元复合驱油（碱-聚合物）、三元复合驱油（碱-表面活性剂-聚合物）等三次采油技术先后在大庆、辽河、大港、胜利等东部主力油田得到了广泛的应用，并且取得了显著的增油降水效果和良好的经济社会效益。聚合物驱油技术以提高注入驱替相粘度、改善油藏流体中油水流度比为手段，从而达到扩大波及体积、提高油藏采收率的目的。目前驱油用聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺，但由于部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）在高温下会发生明显分子链的断链，引起其粘度大幅度降低，因而不适应高温油藏。

此外，由于三次采油周期十分长，聚合物的化学稳定性能非常重要。但目前使用的HPAM分子中的酰胺基在酸性、碱性条件下会发生水解反应，而且反应速度非常迅速；即使在中性水溶液中，当温度超过70℃的条件时，也会发生迅速的水解反应。水解度越大，HPAM分子链在高矿化度尤其是二价离子条件下会发生卷曲，甚至产生沉淀丧失驱油能力。由此说明HPAM不适应于高温高盐油藏。本发明针对上述缺点，在聚合物分子链中引入耐温抗盐的功能性单体，可提高聚合物的耐温抗盐性能及长期稳定性。

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温抗盐驱油用聚合物及其制备方法，在大分子链中引入一种耐温抗盐单体（功能性单体），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：

一种耐温抗盐驱油用聚合物，由式I、式II和式III所示的重复单元构成：

式I为丙烯酰胺的重复单元，式II为丙烯酰胺类单体的重复单元，式III为功能性单体的重复单元。

其中：

x=10万～25万；y=1万～5万；z=0.02万～1万；n为0～3中的整数，R选自磺酸类基团、羧酸基团、吡咯烷酮类基团或酰胺类基团。该聚合物可为无规共聚物也可为等规共聚物。

上述式II所示重复单元优选自以下化合物形成的重复单元：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（如式IV所示）、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮（如式V所示）或N,N-二甲基丙烯酰胺（如式VI所示）。

一种上述的耐温抗盐驱油用聚合物的制备方法，其包括以下步骤：

a）将丙烯酰胺单体、丙烯酰胺类单体和功能性单体配成水溶液，用碱调节水溶液的pH值为6～10；所述丙烯酰胺类单体选自结构如式VII所示的化合物中的一种；所述功能性单体选自结构如式VIII所示的化合物中的一种：

其中，式VII中的R选自磺酸类基团、羧酸基团、吡咯烷酮类基团或酰胺类基团；式VIII中的n为0～3中的整数；

b）加入络合剂和尿素水溶液；在0℃～10℃温度下，鼓氮气30min后，在氮气保护下，加入引发剂，聚合4～8小时；

c）升温到40℃～60℃，继续聚合4～6小时；

d）将所得胶体取出，切割、造粒、干燥、粉碎、筛分得白色耐温抗盐驱油用聚合物。

上述方法中：

步骤a）所述式VII所示的丙烯酰胺类单体选自以下化合物：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（如式IV所示）、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮（如式V所示）或N,N-二甲基丙烯酰胺（如式VI所示）。

步骤a）所述的碱为氢氧化钠或碳酸钠；

步骤a）所述的丙烯酰胺类单体是以下单体中的至少一种：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和N,N-二甲基丙烯酰胺；

步骤a）所述丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和功能性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占丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和功能性单体总质量的30%～50%；功能性单体的质量占为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和功能性单体总质量的0.5%～5%，余量为丙烯酰胺。

步骤b）所述的络合剂为EDTA-2Na水溶液，优选重量浓度为1%的EDTA-2Na水溶液；络合剂的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和功能性单体总质量的0.01%～0.1%；

步骤b）所述的尿素的加入量为丙烯酰胺、丙烯酰胺类单体和功能性单体总质量的0.01%～0.1%；尿素水溶液优选重量浓度为1%的尿素水溶液；