[发明专利]一种水溶性超支化聚合物稠油降黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种水溶性超支化聚合物稠油降黏剂及其制备方法，降黏剂是由0.1％～0.5％的功能化骨架单体、10％～20％的丙烯酰胺、35％～45％改性的非离子聚氧乙烯醚以及40％～50％的阴离子单体烯烃磺酸钠，在45℃～60℃的水溶液中发生自由基聚合反应而成。本聚合物稠油降黏剂可在水中快速溶解，耐温和抗盐能力较强，与原油混合乳化性能较好，中低黏度的稠油乳化降黏率为85％以上，且乳液易于破乳。同时，制备聚合物稠油降黏剂的原料来源广泛，降黏剂制备过程简便。

技术领域

本发明属于水溶性高分子合成和稠油油藏降黏技术领域，具体涉及一种水溶性超支化聚合物稠油降黏剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着世界各国对能源需求日益增加，易开发的高渗透常规油藏在世界范围内越来越少，稠油油藏越来越引起石油工作者的重视。在我国，一般将在地层条件下原油黏度大于50mPa·s的油藏定义为稠油油藏。随着优质原油的不断开采，稠油在我国资源构成中所占的比重逐渐增大，但由于稠油富含胶质、沥青质和长链石蜡，黏度高，密度大，造成原油在储层和井筒中的流动性变差。若能将胶质、沥青质在油中有效地分散开，就能够显著的降低稠油黏度。

稠油降黏的方法按照降黏原理大体上可分为物理降黏法和化学降黏法。物理降黏法是通过物理的方法(稀释、加热、超声波等方法)降低稠油黏度。化学降黏法是指向稠油中加入化学药品(降黏剂)来降低稠油黏度的方法，按降黏剂的种类和降黏机理的不同，又可分为油溶性降黏技术和水溶性乳化降黏技术。而相比于其他几种降黏技术，水溶性乳化降黏技术使用范围相对较宽，降黏效果好，降黏有效期长；同时工艺简单，成本较低，能耗低；使用其进行稠油降黏，具有一定的优势。

水溶性乳化降黏技术进行稠油降黏，即在水溶液中加入水溶性的小分子表面活性剂，在地层的剪切作用下，能够分散和剥离岩石表面的稠油，降低油水的界面张力，形成稳定的O/W型乳液，从而降低原油的黏度。但是由于地层严重的非均质性，带表面活性剂的水溶液更容易作用于高渗透层中的稠油，使得降黏的波及范围有限，更多中低渗透层的原油无法动用，且单一组分小分子表面活性剂适用油藏条件范围小，耐温耐盐能力差。因此需要一种既能降低油水界面张力和原油黏度，提高洗油效率，又能降低水油流度比，提高波及效率，且适用范围广、性能良好的化学降黏驱油剂。

目前，将不同类型的表面活性剂按照适当的比例，合成高分子聚合物稠油降黏剂为发展的趋势之一。这种高分子聚合物稠油降黏剂，可以降低油水的界面张力，乳化性与分散性都比较有优势；通过在降黏剂分子链上引入特定改性的官能团，可以使其具有良好的耐盐性能和耐温性能，具有多种表面活性剂复配的功效，同时又避免了降黏剂复配存在的色谱分离现象，降黏效果好、适用范围广；另外，聚合物本身在水溶液中的空间结构，在地层中吸附滞留，扩大降黏剂作用的波及范围。

中国专利文件CN 108822252 A公开了一种两亲高分子稠油活化剂及其应用，通过在树枝不饱和功能单体上引入丙烯酰胺、丙烯酸碱金属、马来酸酐、二甲基烯丙基十二烷基氯化铵，使得活化剂浓度高于600mg/L时，稠油降黏率高于80％，浓度高于1200mg/L时，稠油降黏率均高于89.6％，但是反应需在低温(4℃、5℃或6℃)下进行且需反应6h以上。中国专利文件CN104140507A公开了一种含超长疏水长链改性的丙烯酰胺水溶性聚合物及其制备方法，将两性单体甲基丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基丙磺酸盐(DMAPS)、疏水单体二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)与丙烯酰胺(AM)在水中共聚，该聚合物具有一定的降黏能力，但该聚合物存在大量且分子链较长的疏水基，导致水溶性较差。中国专利文献CN103450868A公开了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物复合稠油降黏剂，由A、B两种组分复合而成；组分A为非离子聚醚丙烯酸酯等四元共聚而成的两亲聚合物；组分B为小分子表面活性剂；该降黏剂对中低黏度稠油降黏率超过95％，中高超高黏度稠油降黏率达到85％以上，降黏效果良好；但该发明所用原料较多，步骤繁琐，且复配存在着色谱分离现象，难以发挥协同作用。

发明内容