[发明专利]一种含长链侧基的多元共聚物及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种含长链侧基的多元共聚物及其制备和应用。该共聚物由聚醚活性大单体CH₂＝C(R₄)‑O‑(CH₂)_x‑O‑(CH₂‑CH₂‑O)_y‑H、亲油单体CH₂＝C(R₂)‑C(O)‑N(R₃)‑(CH₂)m‑C₆H₅等与丙烯酰胺或丙烯酸盐单体在低温复合引发条件下共聚合成。共聚物结构中含有长链聚醚侧基、亲油侧基、阴离子侧基等多种活性基团，具有优异的乳化分散性能。其分子量为200万‑2100万，具有一定的稠化能力。该共聚物可用于普通原油或稠油乳化降黏、驱油、集输等生产过程，也可用于配制钻井液、调剖堵水及污水污泥处理等相关油田化学领域。该共聚物合成工艺简便、环境污染少，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体的说，本发明涉及一种含长链侧基的多元共聚物及其制备和应用，尤其涉及一种用于普通原油或稠油开采、集输以及钻井液、调剖堵水、污水污泥处理等油田化学领域应用的含长链侧基的多元共聚物。

背景技术

为提高原油采收率，我国大规模实施水驱、聚合物驱油以及聚合物/碱/表面活性剂复合驱油。聚合物驱的主要技术原理是通过加入阴离子聚丙烯酰胺等高分子量聚合物提高水相黏度、改善油水流度比，提高波及系数。聚合物/碱/表面活性剂复合驱除了利用聚合物提高水相黏度外，还加入碱以及烷基苯磺酸盐等小分子表面活性剂，降低油水表面张力，提高洗油效率。通过大规模矿场试验，聚合物驱及复合驱在地层原油黏度较低的油藏取得较好的增油效果。

但对于稠油油藏以及地层原油重质组分含量高的油藏，由于原油黏度高、密度大、流动性差，水驱采收率低。比如我国渤海海域70％的油田是稠油或者重质稠油，水驱实际平均采收率仅为20.2％。对大多数稠油油藏，地层原油黏度多超过100mPa.s，聚合物驱及复合驱技术的应用也受到很大限制。

近年来，通过乳化降黏剂驱提高稠油采收率得到广泛重视，其中关键是开发高活性的O/W型稠油乳化降粘剂。目前研究较多的是小分子的表面活性剂及复配体系，例如椰油酰丙基磺基甜菜碱(ASB)、十二烷基磺基甜菜碱(DSB)、十二烷基硫酸钠(AS)和十二烷基磺酸钠(SDBS)。但研究表明，小分子乳化剂形成的乳液稳定性较差，容易反相成为黏度高的W/O型乳液，使原油粘度反而增加。而目前研究的丙烯酰胺类聚合物多是通过增加疏水单体提高增黏性能，但表面活性不高，难以使原油乳化形成O/W乳液。

本发明是研制一种含长链侧基的多元共聚物。该共聚物在长的乙烯基主链上，引入具有高活性的非离子型聚醚长支链、亲油支链和阴离子型支链等侧基，大幅度提高共聚物的表面活性、稠油乳化分散性能和乳液稳定性能。该共聚物水溶液可以在模拟地层剪切条件下使原油尤其是稠油快速乳化分散为小液滴，并形成稳定的O/W型乳液，大幅度降低原油黏度、改善原油流动性，最终提高洗油效率和采收率。由于该共聚物含有多种活性基团及具有分散、润湿、洗油等性能，它在钻井液、调剖堵水、污水污泥处理等油田化学领域也具有很高应用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含长链侧基的多元共聚物，该共聚物能使原油快速乳化分散并形成稳定的低黏度O/W型乳液，适用于普通原油及稠油乳化降黏、强化水驱、聚合物驱及复合驱等三次采油提高采收率。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种含长链侧基的多元共聚物，其中，所述多元共聚物含有式(1)所示的结构单元A、式(2)所示的结构单元B、式(3)所示的亲油结构单元C、式(4)所示的长链聚醚结构单元D；且以所述多元共聚物中结构单元A、B、C和D的总质量为100％计，结构单元A的含量为10.0～97.0wt％，结构单元B的含量为1.0～30.0wt％，结构单元C的含量为0.1～20.0wt％，结构单元D的含量为1.0～60.0wt％：

其中，