[发明专利]一种苯硼酸聚合物及其制备方法与在改性黄原胶中的应用

说明书

本发明公开了一种苯硼酸聚合物及其制备方法与在改性黄原胶中的应用。所述苯硼酸聚合物的结构式如式Ⅰ所示。本发明提供的苯硼酸聚合物与黄原胶复配后对黄原胶溶液具有明显的增粘性，其中苯硼酸单体的摩尔比为1.0mol％的聚合物P‑1.0％在纯水中对黄原胶溶液的增粘幅度达43.8％，在8074mg/L的矿化水中增粘幅度高达56.4％，且通过流变学曲线证明了复配体系中微交联结构的存在。本发明苯硼酸聚合物改性后的黄原胶在纯水和矿化水中皆具有良好的抗老化降解性，同时，复配体系对乙二醇和1,3‑丙二醇具有较强的抗干扰性。本发明苯硼酸聚合物与黄原胶的复配体系能够作为聚合物驱油剂，可提高驱替液粘度，扩大波及体积，提高采收率。

技术领域

本发明涉及一种苯硼酸聚合物及其制备方法与在改性黄原胶中的应用，属于聚合物驱油技术领域。

背景技术

目前油田常用聚合物驱油剂有人工合成聚合物和天然聚合物两大类，其中以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)及其衍生物和黄原胶(XC)为代表。黄原胶是由黄单胞杆菌经发酵产生的一种胞外多糖，由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄醇酸按摩尔比2.8：2.0：2.0的比例构成，其分子量可达2×10⁶～5×10⁷g/mol。相较于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，黄原胶在高温、高矿化度条件下仍具有较高的粘度，且抗剪切能力更强，不易被储层岩石吸附，且能成功调节油层中油润湿性能，进而提高采收率。但黄原胶生产成本较高、用量大、耐温有限且在高温油层中易发生热降解。因此通过纳米复合杂化、疏水改性、支化改性、超分子自组装等方式对黄原胶进行改性有望提高其耐温性，降低用量，提高驱油效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种苯硼酸聚合物及其制备方法与在改性黄原胶中的应用，本发明通过将丙烯酰胺(AM)、N-(3-二甲氨基丙基)丙烯酰胺(DMAPAM)和3-丙烯酰胺基苯硼酸(AMBB)共聚得到三种单体的共聚物，即苯硼酸聚合物；所述苯硼酸聚合物对黄原胶具有显著增粘效果，并且能够提高黄原胶的抗老化降解性以及对于乙二醇和1,3-丙二醇的抗干扰性。

本发明所提供的苯硼酸聚合物的结构式如式Ⅰ所示：

式Ⅰ中，x、y和z分别表示对应的结构单元在聚合物中的摩尔含量，x：y：z为85～89.9：10：0.1～5，优选89～89.9：10：0.1～1、89：10：1或89.9：10：0.1～0.1；

所述苯硼酸聚合物的重均分子量不大于10⁵g/mol。

所述苯硼酸聚合物可按照下述方法制备：

在惰性气氛下，在引发剂存在的条件下，丙烯酰胺、N-(3-二甲氨基丙基)丙烯酰胺和3-丙烯酰胺苯硼酸经自由基聚合反应即得。

上述的制备方法中，所述引发剂可为水溶性引发剂，如偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)、过硫酸钾或过硫酸铵等，优选AIBA。

上述的制备方法中，所述自由基聚合反应的温度为55～80℃，时间为3～15h，如在70℃下反应10h。

上述的制备方法中，所述丙烯酰胺、所述N-(3-二甲氨基丙基)丙烯酰胺与所述3-丙烯酰胺苯硼酸的摩尔比可为85～89.9：10：0.1～5，优选89～89.9：10：0.1～1、89：10：1或89.9：10：0.1。

本发明所述苯硼酸聚合物能够用于改性黄原胶，与黄原胶水溶液复配即可，所述苯硼酸聚合物的添加量可为0～600mg/L，所述黄原胶的质量-体积浓度可为1～5g/L，优选2g/L。