[发明专利]一种适用于高温高矿化度油藏的聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采过程中使用的三元复合驱油体系中的聚合物，特别是涉及一种适用于高温高矿化度油藏的聚合物及其制备方法。

背景技术

三元复合驱技术已成为一项较为成熟的技术在我国各大油田应用。该技术以提高注入驱替相粘度、改善油藏流体中油水流动的流度比，降低油水间的界面张力为手段，从而达到扩大波及程度、提高油藏采收率的目的(彭国峰，赵田红，陈翠花，等.化学工程师，2005，123(12)，36-39.)。但这项技术在实施过程中受到温度和矿化度的限制，高温条件下三元复合体系中的聚合物会发生明显的分子降解和水解作用，使三元复合体系的粘度下降，驱油效果变差。由PAM酰胺基团水解而形成的阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)，分子链在较高温度下易发生蜷曲，而外加小分子电解质亦将屏蔽羧酸根离子之间的静电斥力，这均使聚合物流体力学体积减小，即随着温度的升高和外加盐浓度的增加，聚合物溶液黏度迅速下降，严重制约其应用(安会勇，宋春雷，应用化工，2010，39(7)，1001-1004。)。

目前该技术研究方向主要有两大方面:一是合成具有耐温抗盐结构单元的非缔合型AM类聚合物，即在PAM分子链中引入具有抑制水解、可络合高价阳离子、强水化能力、增加高分子链的刚性等功能性结构单元，制备高性能聚合物驱油剂；二是合成具有特殊相互作用的聚合物驱油剂，如疏水缔合聚合物、分子复合型驱油剂、两性离子聚合物和胶态分散凝胶等(孙玉丽，钱晓琳，吴文辉，精细石油化工进展，2006，7(2)，26-29)。这两种聚合物中引进的高价阳离子、刚性结构单元和两性离子聚合物等遇碱易发生沉淀及粘度降幅较大的问题，会使三元复合体系驱油效率降低。

因此，近年来国内外大批科研人员在围绕如何合成新型耐温抗盐聚合物上开展了大量工作，新型耐温抗盐聚合物的研制是聚合物开发应用的主要方向。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种在高温高矿化度油藏条件下适用的聚合物，其化学结构式如下：

聚合物分子量大于2500万。

所述聚合物在温度85-115℃范围内和矿化度10000-30000ppm(优选18000ppm)条件下粘度在2-30mPa·s之间，优选6.7-30.6mPa·s，更优选10.7-30.6mPa·s，并且90天后的粘度保留率大于75％。

所述聚合物，与表面活性剂和碳酸钠作为主要成分组成三元复合体系。

所述三元复合体系包括1700mg/L-3700mg/L的聚合物、0.025-0.3wt％的表面活性剂和0.4-1.2wt％的碳酸钠。

所述三元复合体系包括3200mg/L的聚合物、0.3wt％的表面活性剂和1.0wt％的碳酸钠。

所述表面活性剂选自烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐和石油羧酸盐类阴离子型表面活性剂中的一种或几种。

本发明还有一个目的在于提供这种聚合物的制备方法，合成路线如式(1)-式(3)：

具体步骤为：

(1)、将多聚甲醛和碳酸钠溶液加入溶有苄醇的乙醇中，搅拌均匀后加热至95-100℃密闭反应5-6小时，冷却后倒入冷水中过滤，再用无水乙醇重结晶得到化合物Ⅱ，其中多聚甲醛和苄醇的物质的量比为(6-8):1；

(2)、将部分水解聚丙烯酰胺(水解度为25-30mol％)与水搅拌均匀并加热至40-50℃后，加入步骤(1)得到的化合物Ⅱ，搅匀后立即加入醋酸钠溶液，搅拌2-3小时后冷却过滤，再经洗涤和干燥，得到化合物Ⅲ；

(3)将步骤(2)得到的化合物Ⅲ与乙酰胺加入水中，在70℃下搅拌90-120min，得到网状桥联的聚合物水溶液。

本发明还有一个目的在于提供一种适用于高温高矿化度油藏的驱油方法，在水驱后，使用以下任一方式进行注入，然后再水驱；方式一：(0.05-0.3)PV上述聚合物；方式二：(0.05-0.3)PV上述聚合物组成的三元复合体系+(0-0.3)PV上述聚合物。