[发明专利]一种具表面活性功能聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具表面活性功能聚合物，该具表面活性功能聚合物的制备方法，由该方法制备得到的具表面活性功能聚合物，以及所述具表面活性功能聚合物作为驱油剂的应用。

背景技术

截止2008年底，全国累计探明石油地质储量287亿吨，其中，低渗透石油地质储量为141亿吨，占49.2%。随着勘探程度的提高和对石油资源需求的不断增长，无论从剩余石油资源，还是开发趋势分析，低渗透油藏将是我国未来油田勘探开发的主要对象。

在三次采油技术中，三元化学复合驱油技术能够实现油水超低界面张力，同时能够保持注入流体粘度，大幅度提高采收率。但是，不同组份化学剂的混合物在油藏多孔介质中的吸附、扩散和运移等性能特征差异较大，导致在油藏孔隙中驱油时出现色谱分离效应。同时表面活性剂在驱替过程中损耗量增大，采收率和经济效益降低。另外，使用强碱助剂时，采出过程中诸多环节会产生严重结垢，给生产管理带来了困难。要保证驱油体系在高矿化度和较高温度条件下同时具有足够高的黏度和超低界面张力，必须冲破以往利用聚合物/表面活性剂复配体系的框框。结合高分子的增粘能力与低分子表面活性剂的表面活性，在高分子链上引入具有优良表面活性的功能基团，达到既提高增粘能力又降低界面张力的效果，使得一种材料同时起到聚合物和表面活性剂两种材料的作用，因此此类具有表面活性的高分子驱油剂将在一定程度上解决聚合物-表面活性剂复合驱存在的色谱分离效应问题，同时由于具有表面活性功能聚合物的增粘性能，它也具有稳定泡沫的作用，在泡沫驱油和多元泡沫复合驱中可充当稳泡剂，这些优越性能使其在三次采油中具有广阔的应用前景。

在低渗透油藏进行聚合物驱矿场设计时，必须事先研究聚合物相对分子质量与油层渗透率的匹配关系。在聚驱区块相对分子质量优选时，一方面要考虑选择尽可能高的聚合物相对分子质量，从而获得更好的聚合物驱油性能，另一方面要考虑聚合物分子与不同渗透率油层的匹配关系，尽可能增加聚合物溶液可进入的油层孔隙空间，提高聚驱控制程度，从而获得更好的聚驱效果。科研工作者通过室内流动实验研究得到低渗透油层可以开展聚合物驱，聚合物相对分子质量与油层渗透率之间的匹配性存在一定的关系，如果用聚合物分子回旋半径与孔隙喉道半径之间关系来反映匹配关系，则匹配关系可表述为：对于低渗透率油层，当孔隙喉道半径与聚合物分子回旋半径之比大于5倍时，注入低相对分子质量聚合物不会发生堵塞；小于5倍时会出现堵塞，得到了与主力油层相近的结果。如果用渗透率平方根与聚合物分子回旋半径之比对实验结果进行表述，则可表述为渗透率平方根与聚合物分子回旋半径之比大于1.5时不会堵塞油层。因此，考虑到聚合物相对分子质量与低渗透油层渗透率之间的匹配存在一定的关系，应合成一定分子量范围的聚合物来满足与低渗透油藏的匹配性。