[发明专利]耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺具有超高的分子量，良好的水溶性，相对低廉的价格，使其成为最早和最广泛使用的驱油聚合物，尤其是低温(＜75℃)低矿化度(＜20000mg/L)油藏，使用聚丙烯酰胺具有非常高的产出比。但在更高温度和更高矿化度的条件下，目前常规聚丙烯酰胺在使用过程中表观粘度快速降低，甚至从溶液中沉淀析出而失去作用。

目前，我国大部分油田都处于开采的中后期，油藏地质条件越来越差。以胜利油田为例，至少有11亿吨的储量属于三类油藏，地层温度在85℃，矿化度超过3万，由于没有合适的驱油聚合物，只能采用水驱，采出液含水率极高，部分油井失去开采意义。因此，有必要开发一种适合于胜利三类油藏等高温高矿化度油藏的耐温抗盐驱油聚合物。

目前为止，国内外提高聚丙烯酰胺耐温抗盐性能的途径主要有两种：1、与具有耐温抗盐性能的单体共聚。如N-乙烯吡咯烷酮(NVP)，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等，由于其可降低聚合物的高温水解速度，从而提高聚合物的使用温度，研究表明，当AMPS含量在50％时，聚合物的使用温度可提高到85℃以上(A.Moradi-Araghi(PhillipsPetroleumCo.),DevelopmentandEvaluationofEORPolymersSuitableforHostileEnvironments:II-CopolymersofAcrylamideandSodiumAMPS,SPEInternationalSymposiumonOilfieldChemistry,4-6February,SanAntonio,Texas1987)，但是，随着AMPS含量的提高，一方面聚合物的分子量快速降低，导致聚合物溶液表观粘度很低，达不到驱油工艺的要求，另一方面，聚合物的价格提高，失去了使用的经济性。2、改变聚合物组成，引进疏水单体。通过高分子链段上疏水基团的相互作用，可以有效提高聚合物的表观粘度和抗盐能力，但是，大量的研究结果表明，该材料存在很多目前难以克服的缺点，如溶解性能很差、地层吸附损耗大，同时其耐温性能并未得到明显改善。

因此，仍需要开发高耐温抗盐性能的新型驱油聚合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有延迟增粘性能的耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物，其特征在于所述聚丙烯酰胺类聚合物包括：

(a)丙烯酰胺；

(b)丙烯酸；

(c)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)；

(d)氧化-还原引发剂；

(e)辅助引发剂；以及

(f)任选地助剂；

其中所述辅助引发剂为N,N-二甲基-N-乙烯与N-乙烯基羧酸胺的寡聚物，具有下式(I)结构：

其中20≥n≥2，100≥m≥2，优选15≥n≥3，80≥m≥10；更优选10≥n≥4，30≥m≥15；R为C₁-C₁₀的烷基，优选C₁-C₆的烷基，例如甲基，乙基，丙基。

本发明还提供一种所述的耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法，包含以下步骤：

(1)配制丙烯酰胺、丙烯酸、AMPS三种单体以及任选地助剂的聚合水溶液；

(2)分别配制氧化-还原引发剂体系中氧化剂和还原剂以及辅助引发剂的水溶液；

(3)将(2)中氧化剂的水溶液、辅助引发剂的水溶液和还原剂的水溶液依次加入聚合溶液进行聚合反应；

(4)对聚合后的胶体进行造粒、干燥、粉碎成品。

本发明还涉及式(I)的辅助引发剂用于改进耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物的延迟增粘性的用途。

本发明的耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物可在相对降低AMPS组分的含量下，而不降低使用温度，适合于高温高矿化度油藏的开采。其制备方法操作简单，适于工业化生产，且可适当的降低产品成本。

具体实施方式

本发明提供一种具有延迟增粘性能的耐温抗盐聚丙烯酰胺类聚合物，其特征在于所述聚丙烯酰胺类聚合物包括：

(a)丙烯酰胺；

(b)丙烯酸；

(c)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)；

(d)氧化-还原引发剂；

(e)辅助引发剂；以及

(f)任选地助剂；