[发明专利]丙烯酰胺三元共聚物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及油田调堵水材料和提高采收率的研究领域，公开了一种丙烯酰胺三元共聚物及其制备方法与应用。所述丙烯酰胺三元共聚物包括结构单元A、结构单元B和结构单元C；结构单元A具有式(1)所示的结构；结构单元B具有式(2)所示的结构；结构单元C具有式(3)所示的结构；以所述丙烯酰胺三元共聚物的总重量为基准，结构单元A的含量为80‑95wt％，结构单元B的含量为4‑15wt％，结构单元C的含量为1‑5wt％；该丙烯酰胺三元共聚物具有优异的耐温抗盐性能以及封堵效果，并且在高温高盐的地层条件下，能够实现可控堵水而不堵油的效果。

技术领域

本发明涉及油田调堵水材料和提高采收率的研究领域，具体地，本发明涉及一种丙烯酰胺三元共聚物及其制备方法与应用。

背景技术

胜利油田中高渗透油藏已处于高采出程度(35.5％)、特高含水(96.9％)开发阶段，无效油井所占比例日益增大，吨油操作成本高于2500元。如何将大量低效和无效井变为有效井是油田面临的重要问题。同时，油藏地层中的水层与油层相互交织，水淹严重，油藏条件复杂，非均质性严重，现有的施工技术很难将两种储层进行有效隔离，但是油田企业为稳定原油产量，在油井注入一定量的堵水材料，可有效调整采出液油水比例，增加油井产能，已成为油田注水开发的一项关键性技术。室内数模及物模研究也表明油井附近剩余油饱和度比水井附近高，在油井进行堵水更容易波及剩余油，实现调堵“短、频、快”的特点。现有的水基、油基、聚合物凝胶等堵水体系，虽然具有一定的选择性，但是堵水又堵油，而且体系的耐温抗盐性能也较差，致使采出液液量大幅度降低，推广应用范围比较小。水溶性聚合物堵水剂虽然会选择优先进入到含水饱和度较高的地层，但是在地层运移中会有部分的水溶性聚合物堵水剂进入到油层中，由于该类堵水剂自身没有自行解堵的能力，将其排出是十分困难的。油基水泥堵水剂虽然也能较大程度的提高原油采收率，但是还存在很大的弊端，如当油基水泥堵水剂流入到油水混合的地层时，即使油层中只混合着很少一部分的地层水，也会与地层水发生反应使水泥凝固，这说明了油基水泥堵水剂的堵水选择性能还有很大程度的欠缺。聚合物凝胶类堵水剂借助于油水作用下有效可动体积的变化，使油水相渗透率发生不均匀的降低，但该处理方式会造成油水通道物理封堵，导致多孔介质渗流能力下降，油井产水大幅度降低的同时产油能力也降低，处理不当会造成产液量过低，使原油减产。

综上所述，目前油井堵水所使用的堵水材料多为聚丙烯酰胺及其衍生物等水溶性聚合物，但由于其选择性差，在堵水的同时也会大幅度降低油相渗透率，造成堵后低液，制约了油井堵水技术的应用。因此研制一种新型丙烯酰胺三元共聚物，实现复杂油藏的堵水不堵油效果，对提高高温油藏油井产能具有重要的意义。此外，开发新型丙烯酰胺三元共聚物对提高油水过渡带储量动用率、改善高含水油田多出油少出水，提高采收率具有重要意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在油井堵水材料选择性差的问题，提供一种丙烯酰胺三元共聚物及其制备方法与应用，该丙烯酰胺三元共聚物具有优异的耐温抗盐性能以及封堵效果，并且在高温(大于85℃)、高盐(矿化度为100,000mg/L)的地层条件下，能够实现可控堵水而不堵油的效果。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种丙烯酰胺三元共聚物，其特征在于，所述丙烯酰胺三元共聚物包括结构单元A、结构单元B和结构单元C；

所述结构单元A具有式(1)所示的结构；所述结构单元B具有式(2)所示的结构；所述结构单元C具有式(3)所示的结构；以所述丙烯酰胺三元共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为80-95wt％，所述结构单元B的含量为4-15wt％，所述结构单元C的含量为1-5wt％；

其中，R₁、R₂和R₅各自独立地为H或-CH₃，R₃和R₄各自独立地为C1-C4的烷基。

本发明第二方面提供一种制备丙烯酰胺三元共聚物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：