[發(fā)明專利]AM/NaAA/APO三元聚合物驅(qū)油劑及合成

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310534730.5
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103555311A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉仲斌;周利華;茍紹華;尹婷;楊成;羅珊
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F220/56;C08F226/02;C08F220/06;C07C235/20;C07C231/02;E21B43/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到油田化學(xué)劑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種新型水溶性聚合物驅(qū)油劑P(AM/NaAA/APO)及其合成。

背景技術(shù)

石油開采過程可分為一次采油、二次采油和三次采油。一次和二次采油均通過物理方法采油，其采收率可達(dá)到30%～40%，但經(jīng)過一、二次采油的地層中還殘留了大部分原油。我國的主要油田（如大慶、勝利、遼河等）已經(jīng)相繼進(jìn)入二次采油后期階段，為了提高現(xiàn)有油田的采收率，三次采油技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用。聚合物驅(qū)、聚表二元驅(qū)和聚表堿三元驅(qū)是三次采油提高原油采收率的重要手段，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都表現(xiàn)出極大的潛力，在國內(nèi)得到廣泛地應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的聚合物驅(qū)油劑主要是部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，然而隨著油氣田開發(fā)程度的加深、油藏開發(fā)難度的加大，現(xiàn)有的聚丙烯酰胺類產(chǎn)品在耐溫、抗鹽、流變性能和經(jīng)濟(jì)成本等方面還需要改進(jìn)。

早在1983年，Shepitka等人就針對部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的缺點(diǎn)，通過分子內(nèi)亞胺化成環(huán)，制備出兩種改性的丙烯酰胺聚合物，這兩種產(chǎn)品比HPAM顯示出更好的性能，在鹽水中仍保留較高的粘度(Shepitka?J?S,Case?C?E,Donaruma?L?G,et?al.Partially?Imidized,Water-soluble?Polymeric?Amides.I.Partially?Imidized?Polyacrylamide?and?Polymethacrylamide[J].J?Appl?Polym?Sci,1983,28(12):3611-3617)。1987年Moradi-Araghi等人以丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉（NaAMPS）為原料制備了P(AM/NaAMPS)共聚物，實驗結(jié)果表明該聚合物具有優(yōu)良的耐溫與抗鹽性能(Moradi-Araghi?A,Cleveland?D?H,Westerman?I?J,etal.Development?and?Evaluation?of?EOR?Polymers?Suitable?for?Hostile?Environments:II-Copolymers?of?Acrylamide?and?Sodium?AMPS[J].SPE,16273-MS,1987.)。1999年，Ye等人將N-乙烯基吡咯烷酮（NVP），2-甲基丙烯酰氧乙基-二甲基十二烷基溴化銨（DMDA）引入到丙烯酰胺共聚物中，制備出了一種水溶性聚合物P(AM-NVP-DMDA)(Ye?L,Huang?R.Study?of?P(AM-NVP-DMDA)Hydrophobically?Associating?Water-soluble?Terpolymer[J].J?Appl?Polym?Sci,1999,74(1):211-217.)。由于吡咯烷酮的引入，該聚合物水溶液與HPAM相比，在高礦化度下仍然有較高的黏度保持率。2001年Sabhapondit等人以丙烯酰胺(AM)、N,N-二甲基丙烯酰胺（NND）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉（NaAMPS）聚合制得三元共聚物P(NND/AM/NaAMPS)，該聚合物在砂表面有很好的吸附，有助于提高原油采收率(Sabhapondit?A,Borthakur?A,Haque?I.Adsorption?Behavior?of?Poly(N,N-dimethyl?acrylamide-co-na2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate)on?Sand?Surface[J].J?Appl?Polym?Sci,2004,91(4):2482–2490.)。2009年，Zhong等人利用膠束聚合的方式，合成了一種新型的共聚物驅(qū)油劑PAAN(Zhong?C,Luo?P,Ye?Z,et?al.Characterization?and?Solution?Properties?of?a?Novel?Water-soluble?Ter-polymer?for?Enhanced?Oil?Recovery[J].Polym?Bull,2009,62(1):79-89.)。實驗結(jié)果表明，采用該方法合成的共聚物分子量分布窄，在高剪切作用下未發(fā)生分子鏈斷裂，該驅(qū)油劑表現(xiàn)出很好的增稠效果和抗剪切稀釋能力。2012年，Ye等人通過自由基聚合合成了側(cè)鏈上含有苯環(huán)的磺化二元水溶性共聚物，并研究了該聚合物以及水溶液的性能(Ye?Z,Gou?G,Gou?S,Jiang?W,Liu?T.Synthesis?and?Characterization?of?a?Water-Soluble?Sulfonates?Copolymer?of?Acrylamide?and?N-allylbenzamide?as?Enhanced?Oil?Recovery?Chemical[J].J?Appl?Polym?Sci,2013,123(5):2003-2011.)。結(jié)果表明，該聚合物有一定的增粘能力和較好的抗剪切能力，配制7000mg/L的該聚合物用于室內(nèi)模擬原油驅(qū)替實驗，能有效提高原油采收率10.6%。