[发明专利]一种亲CO2聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲CO₂聚合物及其制备方法和应用，属于功能性聚合物领域。

背景技术

中国低渗油藏资源丰富，但目前其动用率不足50%。低渗透油藏由于渗透率过低，或者储层中水敏性黏土矿物较多，见水后发生膨胀阻塞孔隙，以致注水时吸水能力差，甚至不能注进水，或者难以见到注水效果。在这种情况下，采取注气的方式，常可取得好的效果。在常规注气中，CO₂最易混相，自从Whorton等于1952年取得第一个利用CO₂采油的专利以来，CO₂采油技术始终是石油开采领域的研究重点，国外很多油田已成功地进行大规模CO₂驱油的现场试验，并取得较好的效果，这证明CO₂驱油是三次采油中最具潜力的提高采收率方法之一。20世纪80年代，国外注气混相和非混相驱油技术在低渗透油藏中已得到广泛的应用，并获得较好的经济效益。国内随着江苏、胜利和吉林等油田中小规模的CO₂气藏以及松辽盆地大型高含CO₂气藏的发现，注CO₂驱油技术也逐步开始在油田进行现场应用。随着国际社会对温室气体减排呼声的增强，为大力发展CO₂驱油技术带来了机遇，发展CO₂驱油技术具有广阔的应用前景。

目前国内在CO₂驱油技术的应用过程中还存在着以下主要问题：①混相压力过高。与原油的最小混相压力不仅取决于CO₂的纯度和油藏的温度，也取决于原油组分。原油中重质组分(如C5以上组分)含量越高，最小混相压力越高。中国油藏埋藏较深，地层温度均较高，基本不低于60℃，密度没有明显规律，黏度比国外高，不易混相。为了提高CO₂驱油效率，有必要采用特殊工艺及方法，降低混相压力，实现混相驱。目前，国内外的科研工作者的重点正转向研发成本低廉的通用CO₂驱混相助剂。②窜流严重，驱油过程中，由于气体黏度低及油层的非均质性，易出现黏性指进及窜流，造成不利的流度比。CO₂在油藏中的窜流将严重的影响波及效率，导致CO₂窜流的主要机制有两个：一是黏性指进，二是油藏非均质性及窜流通道。气窜严重的井，虽然增油效果显著，但产液量下降严重，甚至停喷。国内油藏多数为陆相沉积，层间非均质性严重，此外，在许多油藏（尤其是低渗油藏）具有相对发育较大的天然裂缝，连通的天然裂缝构成了注水和气的窜流通道。由于二氧化碳“指进”而不是推动原油向前导致其面积波及系数过低。在储层条件中纵向波及效率也限制了二氧化碳的驱替效率。研发CO₂驱增稠助剂提高二氧化碳粘度使之与原油粘度相当则可以使原油被驱替。同时，“增稠”的二氧化碳能增强压裂效果，并使得大量砂粒进入压裂面减少二氧化碳泄漏。

助混剂（一种通过降低CO₂/稠油界面张力控制最小混相压力的添加剂）和增稠剂（一种通过增加CO₂流体粘度控制CO₂流体渗透率的添加剂）都是亲CO₂试剂，即在较低压力下在液体或超临界CO₂中有一定的溶解度。所以，要研究开发CO₂驱替化学助剂，首先就要研究制备亲CO₂试剂。但是现有技术中，这些亲CO₂试剂在液体或超临界CO₂中的溶解度都不高，不能有效控制最小混相压力和增稠CO₂驱油作业。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种亲CO₂聚合物及其制备方法和应用，解决现有技术中亲CO₂聚合物在液体或超临界CO₂中的溶解度不高的问题。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

本发明提供一种亲CO₂聚合物，具有通式Ⅰ所示的结构：

其中n为15-52，聚合物分子量为900-3000，聚合物特性粘度为1.2-4.3。

上述聚合物的分子量由环氧丙烷与乙二醇的摩尔比控制，聚合物的分子量分布（PDI）小于1.2。

本发明还提供一种亲CO₂聚合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，在三口烧瓶中加入甲苯，通入氮气，搅拌；