[发明专利]一种耐超高温抗水解聚合物驱油剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种耐超高温抗水解聚合物驱油剂及其制备方法。所述驱油剂包括以下重量份的原料：水溶性阴离子耐温抗盐单体50～70份；活性单体20～40份；抗水解单体5～10份。所述聚合物驱油剂在浓度为2500mg/L，温度115℃，矿化度44465mg/L时表观粘度可达14.0mPa·s，无氧条件下，115℃热老化30d内粘度保留率大于90%，90d内粘度保留率80%以上。所述聚合物驱油剂不以聚丙烯酰胺链为主链，避免了酰胺基的高温水解造成的聚合物热稳定性和耐盐性差的问题。聚合单体来源广泛，无需合成与提纯，聚合工艺简单，成本低廉，适用于超高温高矿化度油藏的聚合物驱。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种耐超高温抗水解聚合物驱油剂及其制备方法。

背景技术

化学驱是油田现场广泛应用的技术。聚合物驱是化学驱中重要的一种驱油方式，聚合物可以通过提高水相的粘度从而调节水油流度比，增大驱油剂的波及体积。由于目前常用的驱油用聚合物为部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，具有较高的水解度可以提高聚合物溶解增粘性能，但同时也降低了聚合物耐高温性能，因此这类聚合物通常在＜95℃油藏温度下应用。当油藏温度＞95℃，矿化度＞30000mg/L，常规部分水解聚丙烯酰胺无法取得良好的驱油效果。

目前，改善驱油用聚合物的耐温抗盐性的方法主要为：丙烯酰胺和耐温抗盐聚合物发生共聚反应，随后进行水解处理，得到具有耐温抗盐性能的聚合物，这类聚合物水解度一般在15～30％。

专利CN106939158B公开了一种耐温抗盐的疏水缔合型聚丙烯酰胺驱油剂，该聚合物由丙烯酰胺、阴离子单体对苯乙烯磺酸钠、非离子单体烯丙基聚乙二醇、疏水单体二甲基烯丙基十八烷基氯化铵经自由基共聚合反应合成，利用磺酸基和非离子基侧链的化学稳定性实现耐温抗盐，此外通过疏水基团的缔合作用还可实现温增稠和盐增稠，但是所合成聚合物在浓度为5000mg/L时，温度90℃下粘度保留率仅为7.86％。

专利CN108503748A公开了一种耐温抗盐功能型聚合物及其制备方法，在聚丙烯酰胺分子链上引入了具有双尾状的功能单体1和具有双苯环结构和氮五元杂环结构的功能单体2，合成聚合物在浓度1500mg/L，温度80℃下粘度保留率为79.18％，5000mg/L氯化钠溶液中粘度保留率可达86％，具有良好的耐温抗盐效果。

专利CN107987820A和专利CN106832113A分别公开了一种纳米改性纤维素与丙烯酰胺共聚物和一种纳米改性二氧化硅与丙烯酰胺共聚物，纳米改性纤维素和纳米改性二氧化硅参与形成聚合物的网络结构，能够提高分子链的刚性，产生优良的耐温抗盐效果。

专利CN102050926公开了一种接枝型耐温抗盐共聚物，是由聚(N-乙烯基吡咯烷酮)丙烯酰胺单体与丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚而成，可适用于三类油藏，具有良好的耐温抗盐能力。

上述专利公开的耐温抗盐聚合物虽然具有良好的耐温抗盐效果，但是由于其主链依然是丙烯酰胺，且聚合物均进行了水解处理。因此这些聚合物适用油藏温度＜95℃。当温度＞95℃时，聚合物水解度将会大幅度提高，分子结构稳定性衰减严重。其他方法仍存在一些不足，如功能单体或纳米颗粒制备和改性过程繁琐复杂，成本高；功能单体与丙烯酰胺的共聚活性问题使得产物分子量较低；疏水缔合型聚合物的溶解性问题等，这些问题都制约了耐温抗盐聚合物在现场的应用。此外，常规驱油用聚合物在高温高矿化度条件下的粘度损失是由于酰胺基的水解以及水解产生的羧基对钙镁离子的敏感性，因此上述专利中仍存在高温下分子链上的酰胺基水解问题。

发明内容

针对上述现有技术，为更高效地提高驱油用聚合物的耐温抗盐性，本发明提供了一种耐超高温抗水解聚合物驱油剂，及其制备方法。本发明的超耐高温耐盐的聚合物驱油剂，不以聚丙烯酰胺为主链，避免了高温高矿化度条件下酰胺基的水解问题和羧基对钙镁离子的敏感问题，所用单体原料易得，无需合成与提纯，聚合工艺简单，成本低，适用于高温高矿化度油藏。