[发明专利]一种驱油用耐温抗盐速溶聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及油田开采技术领域，具体涉及一种驱油用耐温抗盐速溶聚合物及其制备方法。本发明使用丙烯酰胺、含磺酸基基团单体、含季铵基基团单体以及弱支化单体进行共聚，并引入聚合助剂，优化聚合物后续处理工艺，得到新型水溶性共聚物。该合成聚合物在高温高盐条件下依旧具有良好的增粘能力，同时可以实现快速溶解，且不易吸潮，作为驱油用剂可显著提高油田采收率。

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，具体涉及一种驱油用耐温抗盐速溶聚合物及其制备方法。

背景技术

聚合物驱是一种向油藏中注入水溶性聚合物的驱油方法，该方法可以提高注入水的黏度，改善水油流度比，进而提高波及系数，从而实习提高采收率的目的。目前大量使用的聚合物包括天然聚合物黄胞胶以及人工合成聚合物部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，其中以HPAM使用最为广泛。

HPAM是一种阴离子型聚合物，在水溶液中由于静电排斥，其分子链呈现出伸展的状态，流体力学体积较大，因而增黏能力强。目前，聚合物驱技术已成为陆上大部分油田三次采油主要应用的技术手段，但对于高温高盐油藏以及海上油田，目前研制和商品化的HPAM依旧不能满足上述油藏中聚合物驱的要求。在高温高盐油藏，随着温度的升高和矿化度的增加，HPAM在水溶液中的流体力学体积降低，分子链蜷缩，导致聚合物溶液的黏度迅速下降，严重限制了HPAM在高温高盐油藏的应用。而在海上油田，HPAM干粉溶解困难，与陆地油田相比较，海上平台空间狭小，难以通过增加熟化罐数量或容积来提高熟化效果，因而工作效率较低。

针对现有技术存在的问题，中国专利申请CN105085801A提供了一种速溶型聚合物及其制备方法，通过在聚合中引入含羧基基团单体以及磺酸基基团单体等亲水单体，得到聚丙烯酰胺，同时在聚合过程中加入改性纤维素调节分子间H键，在聚合物后处理过程中引入非离子表面活性剂，从而提高了聚合物的溶解速度，其合成的聚合物可实现10～20min内完全溶解，但该制备方法并未提高合成聚合物的耐温抗盐性，因而不适用于高温高盐油藏。中国专利申请CN104558407A提出了一种耐温抗盐水溶性聚合物及其制备方法，该方法引入了新型丙烯酰胺环状单体进行共聚，合成了新型的水溶性聚合物，由于合成聚合物的酰胺基被环状结构所保护，因而抑制了单元的降解，提高了分子链的稳定性，该合成聚合物也表现出了良好的耐温抗盐性，但新型丙烯酰胺环状单体的引入大幅提高了聚合物的合成成本，同时，聚合物溶解性质未知，因而，该类聚合物不适海上油田大规模应用。

因此，提供一种生产成本低，耐温抗盐溶解性好的聚合物是非常有必要的。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种驱油用耐温抗盐速溶聚合物及其制备方法，本发明所述聚合物具有耐温抗盐能力，同时可以在20～30min内实现完全溶解，克服了现有驱油用聚合物的不足。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种驱油用耐温抗盐速溶聚合物，包括以下原料：以质量百分比计，丙烯酰胺20-30％，含磺酸基基团单体5～15％，含季铵基基团单体5-10％，弱支化单体1-5％。

进一步地，磺酸基基团单体选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、烯丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、甲基丙烯酸羟丙磺酸钠、烯丙基磺胺羧酸钠、烯丙基间苯二磺酸钠中的一种或多种；含季铵基基团单体选自二甲基二烯丙基氯化铵；弱支化单体选自二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺乙酯中的一种。

本发明还提供以上所述驱油用耐温抗盐速溶聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酰胺、含磺酸基基团单体、含季铵基基团单体、弱支化单体、聚合助剂混合后加入去离子水，充分溶解，并用碱液调节pH值至8～12；通氮除氧，加入引发剂，聚合，得到胶状聚合产物；

将所得胶状聚合产物绞碎，得到凝胶颗粒；向所得凝胶颗粒中加入水解剂进行水解，取出水解后的胶块，加入表面活性剂，混合均匀后，进行烘干、研磨、筛分，即得。