[發(fā)明專利]一種耐溫抗鹽驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310235127.7
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN104231161A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙方園;林蔚然;方昭;張文龍
• 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;C08F212/14;C09K8/588
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 符彥慈;楊靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水溶性聚合物和驅(qū)油用聚合物提高原油采收率的研究領(lǐng)域，具體說是一種耐溫抗鹽驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法。尤指驅(qū)油用丙烯酰胺類三元共聚物及其制備方法。

背景技術(shù)

驅(qū)油劑在提高石油采收率應(yīng)用中的基本要求之一是在油藏環(huán)境條件下，構(gòu)成聚合物驅(qū)油劑的聚合物溶液結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定，應(yīng)具有優(yōu)良的力學(xué)、化學(xué)和生物耐熱穩(wěn)定性。另外，構(gòu)成聚合物驅(qū)油劑的聚合物溶液還應(yīng)顯示出最小巖石吸附的傾向和最低聚合物段塞與油之間的界面張力。

而目前研制和商品化的絕大多數(shù)聚合物驅(qū)油劑，其結(jié)構(gòu)在高溫、高熱和細(xì)菌存在等油藏條件下易發(fā)生變化，分子量降低，酰胺基團(tuán)水解及分子形態(tài)變化，導(dǎo)致聚合物溶液粘度降低。另外，當(dāng)聚合物溶解、泵送及注入地層流經(jīng)孔隙構(gòu)造時，因受到剪切作用而引起降解，再加以大分子在孔隙介質(zhì)中的吸附和滯留作用，所有這些影響因素都使聚合物溶液的粘度下降。

目前，部分水解聚丙烯酰胺和黃原膠在性能上都有明顯的缺陷，針對以上這些不足，國內(nèi)外學(xué)者為了改善聚丙烯酰胺溶液的耐溫抗鹽性，對聚合物驅(qū)油劑的增粘作用機(jī)理、熱降解和耐鹽性以及聚合物的結(jié)構(gòu)與耐溫、耐鹽性能的關(guān)系作了大量研究，以期研制出具優(yōu)良耐鹽性的聚合物驅(qū)油劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種耐溫抗鹽驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法，在大分子鏈中引入一種既含有苯基又含有磺酸基團(tuán)的功能單體，從而提高驅(qū)油用聚合物的增粘性和耐溫抗鹽性能。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種耐溫抗鹽驅(qū)油用三元共聚物，其特征在于：在大分子鏈中引入一種既含有苯基又含有磺酸基團(tuán)的功能單體，其結(jié)構(gòu)式如（1）式：

（1）式中：

x是磺酸單體的聚合度，x=5萬～15萬；

y是丙烯酰胺的聚合度，y=10萬～50萬；

z是功能單體的聚合度，z=1萬～5萬；

n為1～6。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述磺酸單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述功能單體是通式結(jié)構(gòu)為（2）式所示的化合物中的一種：

（2）式中：n為1～6。

一種耐溫抗鹽驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步，稱取丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體加入到聚合瓶配成水溶液，用堿調(diào)節(jié)該水溶液的pH值為6～10；

所述磺酸單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；

所述功能單體是通式結(jié)構(gòu)為（2）式所示的化合物中的一種：

（2）式中：n為1～6；

第2步，向該水溶液中加入絡(luò)合劑和尿素水溶液，攪拌均勻；

第3步，在10℃～15℃溫度下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向含有絡(luò)合劑和尿素的水溶液中加入引發(fā)劑，聚合4～8小時；

第4步，升溫到40℃～60℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，繼續(xù)聚合4～6小時，得到膠塊；

第5步，取出膠塊，切割、造粒、粉碎、過篩得到耐溫抗鹽驅(qū)油用三元聚合物成品。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第1步中丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體在水溶液中的總質(zhì)量濃度為10%～40%，按照丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體總質(zhì)量百分比為100%計，其中磺酸單體占30%～50%，功能單體占0.1%～1%，余量為丙烯酰胺。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第1步中所述堿為氫氧化鈉或碳酸鈉。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第2步中所述絡(luò)合劑為EDTA-2Na水溶液，絡(luò)合劑中EDTA-2Na的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體總質(zhì)量的0.01%～0.1%；

所述尿素水溶液中尿素的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體總質(zhì)量的0.01%～0.1%。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第2步中所述絡(luò)合劑是濃度為1%的EDTA-2Na水溶液，所述尿素水溶液的濃度為1%。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第3步中所述引發(fā)劑是由過硫酸鹽氧化劑與亞硫酸鹽還原劑組成的氧化-還原引發(fā)體系；

所述過硫酸鹽氧化劑的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體總質(zhì)量的0.01%～0.1%；

所述亞硫酸鹽還原劑的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和功能單體總質(zhì)量的0.005%～0.05%。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述過硫酸鹽氧化劑是濃度為0.1%的過硫酸鉀水溶液或是濃度為0.1%的過硫酸銨水溶液；