[发明专利]一种微支化微交联缔合聚合物、制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种微支化微交联缔合聚合物、制备方法和应用。制备方法包括：(1)初混料：将丙烯酰胺、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、刚性单体、支化单体、疏水单体、表面活性剂和溶剂混合；刚性单体选自N‑乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、对苯乙烯磺酸钠中的任一种或多种；支化单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯和/或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，疏水单体选自N,N‑二正辛基丙烯酰胺、N‑十二烷基丙烯酰胺、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的任一种或多种；(2)加碱调pH；(3)添加助剂；(4)聚合：将引发剂加入经步骤(3)处理的混合溶液中，引发聚合反应，从而获得微支化微交联缔合聚合物，具有优异的耐温抗盐性能。

技术领域

本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种微支化微交联缔合聚合物、制备方法和应用。

背景技术

自上世纪末期开始，我国各主力油田开始广泛采用以聚丙烯酰胺为主要成分的化学驱来提高石油采收率，每注入一吨聚合物可提高百余吨原油产量。不同分子量的聚丙烯酰胺是全国各大主力油田广泛采用的化学驱助剂，在我国三次采油领域已经得到了广泛应用，为油田的稳产和增产发挥了重要作用。

随着适合化学驱一类、二类油藏可动用储量的减少，三类高温高盐油藏将是今后增储上产的主要接替资源。鉴于三类高温高盐油藏具有温度高以及矿化度高的特点，要使驱油剂达到理想的效果，聚合物必须具有很好的增粘能力和很强的耐温、抗盐及抗剪切能力。虽然部分水解聚丙烯酰胺在淡水中增粘性能优良，但溶液的粘度随盐度和温度的增加而急剧下降，分子量越高越容易剪切降解，因此在推广应用方面发现了一些问题：

(1)金属盐离子对羧基具有很强的破坏作用，易产生沉淀。在高盐含量的地层中出现相分离，并且当地层温度大于70℃时，酰胺基会发生剧烈的水解反应。

(2)HPAM(即聚丙烯酰胺)对盐极为敏感，在盐离子含量多且为高价盐离子的油藏中，其粘度会大幅度下降，甚至产生沉淀，从而导致其不能在用油田污水配制的聚合物溶液和高矿化度的油藏条件下使用。

(3)长期稳定性不足是高分子量HPAM的主要缺陷。高温水解导致聚合物水溶液粘度大幅下降，粘度保留率低，极大程度地制约了聚合物驱技术的应用。

因此，本发明考虑合成一种微支化微交联缔合聚合物，使聚合物达到理想的耐温抗盐性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有可用作驱油剂的聚合物存在的耐温抗盐性差的问题，本发明提供了一种微支化微交联缔合聚合物的制备方法，利用该方法制备的聚合物具有微支化结构、微交联结构、疏水缔合结构，其水溶液具有空间网状结构，从而可以增强聚合物的耐温抗盐性能，在高温高盐度条件下仍然具有较高的粘度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种微支化微交联缔合聚合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)初混料：将丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、刚性单体、支化单体、疏水单体、表面活性剂和溶剂混合；

其中，所述刚性单体选自N-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、对苯乙烯磺酸钠中的任一种或多种；所述支化单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯和/或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，所述疏水单体选自N,N-二正辛基丙烯酰胺、N-十二烷基丙烯酰胺、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵中的任一种或多种；

(2)加碱调pH：将碱性物质加到步骤(1)所制得的混合溶液中；

(3)添加助剂：将链转移剂、螯合剂加到经步骤(2)处理的混合溶液中，再进行通氮除氧处理；

(4)聚合：将引发剂加入经步骤(3)处理的混合溶液中，引发聚合反应，从而获得所述微支化微交联缔合聚合物。