[發(fā)明專利]一種無規(guī)共聚物及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN103304729A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高文驥;吳江勇;祝綸宇;王曉春;于芳;王建宇;楊捷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F222/40;C08F2/10;C09K8/588
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無規(guī)共聚物及其制備方法，以及所述無規(guī)共聚物作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

自由基聚合是制備乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中有70％以上是通過自由基聚合得到的。常見的自由基聚合方法，主要有本體法、溶液法、乳液法和懸浮法。根據(jù)聚合是否加入其他單體，自由基聚合又可分為均聚和共聚兩種。自由基聚合有許多優(yōu)點，如適用單體多、聚合條件溫和、聚合工藝簡單、其重現(xiàn)性好等，因而自上世紀50年代以來已成為工業(yè)生產(chǎn)高分子產(chǎn)品的重要技術(shù)，其被廣泛應(yīng)用于石油、采礦、造紙、水處理和紡織等行業(yè)中。

在國內(nèi)油田已普遍進入高含水開發(fā)期的今天，使用以聚合物驅(qū)為主要代表的化學驅(qū)來提高原油采收率技術(shù)已經(jīng)日見成效。目前，常用的驅(qū)油聚合物主要有兩類：一是以聚丙烯酰胺(PAM)以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為代表的合成聚合物。但HPAM耐溫抗鹽性能不理想，油藏條件下的極限使用溫度僅為75℃，有鹽存在時粘度劇烈下降，二價金屬離子還會使其產(chǎn)生沉淀而喪失粘度。另外，HPAM在剪切作用下會發(fā)生分子鏈斷裂，導(dǎo)致其增粘能力降低。研究表明，HPAM的耐溫性、抗鹽性和抗剪切性等性能較差，使其應(yīng)用條件受到限制。二是以黃胞膠為代表的生物聚合物。黃胞膠具有一定的抗鹽耐剪切性能，但黃胞膠在高溫地層內(nèi)會發(fā)生熱氧化降解，用于三次采油的地層溫度一般不宜高于60℃。另外黃胞膠的價格是HPAM的5倍，也限制了它的推廣。因此，為了解決上述問題、提高三類油藏采收率，研究并開發(fā)出增粘性能好、耐熱、抗鹽、使用性能優(yōu)良并且價格低廉等綜合性能良好的聚合物驅(qū)油劑已經(jīng)成為工業(yè)界、學術(shù)界研發(fā)的重點方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種耐溫抗鹽性能優(yōu)異的無規(guī)共聚物及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種無規(guī)共聚物，其中，該無規(guī)共聚物含有結(jié)構(gòu)單元A和結(jié)構(gòu)單元B；所述結(jié)構(gòu)單元A為式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元；所述結(jié)構(gòu)單元B為式(2)和式(3)所示結(jié)構(gòu)單元中的至少一種；且以所述無規(guī)共聚物中結(jié)構(gòu)單元的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元A的含量為0.1-10重量％，所述結(jié)構(gòu)單元B的含量為90-99.9重量％；所述無規(guī)共聚物的粘均分子量為100萬-2000萬，優(yōu)選為500萬-1000萬；

其中，m為1-10的整數(shù)，優(yōu)選為1-6的整數(shù)，進一步優(yōu)選為1-3的整數(shù)；R₁為C₁-C₄的亞烷基；R₂、R₃各自獨立選自C₁-C₄的烷基；M₁、M₂各自獨立地選自H、K和Na中的任意一種。

本發(fā)明還提供了一種無規(guī)共聚物的制備方法，其中，該方法包括在烯烴的溶液聚合反應(yīng)條件下，在引發(fā)劑的存在下，使單體混合物在水溶液中進行聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)的條件使得到的共聚物的粘均分子量為100萬-2000萬，優(yōu)選為500萬-1000萬；所述單體混合物含有單體D和單體E，所述單體D為式(4)所示的單體，所述單體E為式(5)和式(6)所示單體中的至少一種；且以所述單體混合物的總質(zhì)量為基準，所述單體D的用量為0.1-10重量％，所述單體E的用量為90-99.9重量％；

其中，m為1-10的整數(shù)，優(yōu)選為1-6的整數(shù)，進一步優(yōu)選為1-3的整數(shù)；R₁為C₁-C₄的亞烷基；R₂、R₃各自獨立選自C₁-C₄的烷基；M₁、M₂各自獨立地選自H、K和Na中的任意一種。

此外，本發(fā)明還提供了上述無規(guī)共聚物或者通過上述制備方法制得的無規(guī)共聚物作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的單體D以及聚合物中的結(jié)構(gòu)單元A的分子結(jié)構(gòu)中具有熱穩(wěn)定性良好的雜環(huán)基團以及水溶性較好的磺酸基或金屬磺酸基，因此，將該單體與其他能夠用于聚合物驅(qū)油劑的單體共聚，能夠得到性能優(yōu)異的驅(qū)油用聚合物，極具工業(yè)應(yīng)用前景。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1是由制備例1制備得到的單體D的紅外譜圖。

具體實施方式