[发明专利]丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉油田注水技术领域，公开了一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用，所述制备方法包括：在溶液聚合反应条件下，在引发剂和表面活性剂的存在下，使由丙烯酰胺、结构如式(1)所示的共聚单体和结构如式(2)所示的活性单体组成的单体混合物在水中进行聚合反应；引发剂包括结构如式(3)所示的引发剂A和引发剂B，引发剂B为脒基硫脲；其中，R₁‑R₃和R₅各自选自氢或C1‑C4的烷基，R₄为C1‑C4的亚烷基，M为氢、钠或钾；R₆‑R₉各自为C1‑C4的烷基，n为1‑10的整数，m为2‑6的整数。所制备的丙烯酰胺共聚物具有超高分子量的增粘性、优异的溶解性和耐温抗盐性以及良好的表/界面活性。

技术领域

本发明涉及油田注水技术领域，具体涉及一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

在油田注水开发过程中，由于地层非均质性的存在，注入水会沿高渗层突进，导致油井产水率逐年上升。注水井调剖和油井堵水已成为油田稳产增产的重要措施。然而，随着常规调堵体系和措施的轮次增加，近井地带剩余油饱和度下降明显，增油效果变差，只有通过深部调堵才能更有效地调整、改善油藏的非均质性，从而提高注入液的波及体积和波及系数，提高注水采油阶段的原油采收率。

日前，深部调剖技术在国内外提高采收率技术研究和应用领域中已受到普遍关注。各油田根据其实际情况，筛选出合适的深部调剖剂以及相应的施工工艺，使其在稳油控水方面发挥重要的作用。此外，堵水调剖技术对特高含水期水驱油藏提高油井产能意义重大，是低油价下低效井创益增效的重要举措。然而，特高含水阶段由于油井水淹严重，油水关系复杂，传统的堵水调剖剂如预交联凝胶颗粒、粘土胶聚合物絮凝体系等很难做到油藏下的深部调驱，导致现场实施效果差。因此，开展新型调驱用活性功能聚合物对于低油价下提高单井产能、创益增效具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

活性功能聚合物主要是通过丙烯酰胺与活性功能单体(例如丙烯酰胺类活性单体)的胶束自由基共聚合得到。该类聚合物不仅具有增粘性，还具有小分子表面活性剂的增溶和乳化性能，可有效克服聚合物/表面活性剂二元复合驱在地层运移过程中出现的分离现象，能够提高波及效率和洗油效率，进而提高原油采收率。通常，丙烯酰胺类活性单体在胶束共聚中具有反应活性适中、使聚合物分子量高等特点，从而能得到深部调驱用聚合物。

为了进一步提高针对高温高盐深部油藏的开采效果，本领域仍有必要研制新的分子量更高、耐温耐盐等性能更好的聚合物及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用。本发明的方法制备的丙烯酰胺共聚物具有超高分子量的增粘性、优异的溶解性和耐温抗盐性以及良好的表/界面活性，因此特别适合作为聚合物深部调驱剂用于高温高盐油藏。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种丙烯酰胺共聚物的制备方法，该制备方法包括：在溶液聚合反应条件下，在引发剂和表面活性剂的存在下，使由丙烯酰胺、共聚单体和活性单体组成的单体混合物在水中进行聚合反应，其中，所述共聚单体的结构如式(1)所示，所述活性单体的结构如式(2)所示；所述引发剂包括引发剂A和引发剂B，所述引发剂A的结构如式(3)所示，所述引发剂B为脒基硫脲；

其中，R₁-R₃和R₅各自独立地为氢或C1-C4的烷基，R₄为C1-C4的亚烷基，M为氢、钠或钾；R₆-R₉各自独立地为C1-C4的烷基，n为1-10的整数，m为2-6的整数。

根据本发明的第二方面，本发明提供了由本发明第一方面所述的方法制得的丙烯酰胺共聚物。

根据本发明的第三方面，本发明提供了本发明第二方面所述的丙烯酰胺共聚物作为深部调驱剂的应用。