[發明專利]一種具有表面活性功能的聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410397268.3
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN105440205B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 趙方園;高文驥;王曉春;于芳;楊捷
• 申請（專利權）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;C09K8/584
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,李婉婉

技術領域

本發明涉及水溶性的具有表面活性功能的聚合物和驅油用聚合物提高原油采收率的研究領域，具體地，本發明涉及一種具有表面活性功能的聚合物及其制備方法。尤其是指具有表面活性功能的驅油用聚合物及其制備方法。

背景技術

驅油用聚合物應具有優良的性能且水溶性好、增粘性強，能適應注入油層的環境條件(如油層溫度和礦化度)，不易發生降解，抗老化性能良好。通常聚合物驅油劑有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性產物三大類。目前，油田三次采油中主要應用的驅油聚合物為部分水解聚丙烯酰胺，其具有分子量高、水溶性好等特點。但是在高溫高鹽油藏條件下，部分水解聚丙烯酰胺在性能上都有明顯的缺陷，如耐溫、抗鹽能力差。針對以上這些不足，國內外研究者為了改善聚丙烯酰胺溶液的耐溫抗鹽性以研制出性能優良耐溫抗鹽型聚合物驅油劑，對聚合物驅油劑的增粘作用機理、熱降解和耐鹽性以及聚合物的結構與耐溫、耐鹽性能的關系作了大量研究。

然而，隨著常規油藏采出程度的不斷加大，可采儲量的急劇減少，動用中低滲油藏已經迫在眉睫。但是由于低分子量驅油聚合物不能滿足油田性能指標要求，而高分子量驅油聚合物在中低滲透油藏條件下出現油藏空隙堵塞，注入壓力偏高等現象，造成中低滲透油藏的開發進展比較緩慢。因此，開展中低滲透油藏驅油新型聚合物的研究具有十分重要的意義。

能夠應用于中低滲透油藏的聚合物必須滿足溶解性好，分子量不高，同時在高溫高鹽下仍具有較高粘度，由此對可用于中低滲透的驅油聚合物提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有表面活性功能的聚合物，本發明的該聚合物可作為中低滲透油藏的驅油聚合物，具有水溶性好、增粘性強以及耐溫抗鹽性能和表面活性良好的優點，從而使得該聚合物具有良好的洗油效果。

在聚合物老化過程中，由于大分子側基或剛性側基的位阻效應，使分子運動阻力大，減小高分子鏈的斷裂，提高聚合物的抗老化能力。在丙烯酰胺聚合物中引入-SO₃^-基團，聚合物將會表現出良好的耐溫抗二價及多價金屬陽離子的性能。由于強極性的磺酸基團，其很強的親水作用與靜電排斥力使聚合物具有良好的水溶性，也極大地增大了分子鏈的流體力學體積，具有良好的增粘作用，更重要的是聚合物具有出色的耐溫抗鹽性和表面活性。根據這一思路，本發明的發明人采用選取既含有長鏈飽和烷基或不飽和烷烴又含有磺酸基團的表面活性單體作為提高驅油聚合物耐溫抗鹽性的主要措施。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供一種具有表面活性功能的聚合物，該聚合物含有結構單元A、結構單元B和結構單元C，所述結構單元A 為式(1)所示的結構單元，所述結構單元B為式(2)所示的結構單元，所述結構單元C為式(3)所示的結構單元，以所述聚合物中結構單元的總摩爾數為基準，所述結構單元A的含量為8-45摩爾％，所述結構單元B的含量為50-91摩爾％，所述結構單元C的含量為0.001-5摩爾％；所述聚合物的粘均分子量為800萬-2500萬；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，各自獨立地為H或者C1-C3 的烷基；a、m和n相同或不同，各自獨立地為0或1-6的整數，R為C11-C24 的烴基，D為亞甲基、亞胺基 、氧或硫，式(1)和式(3)中的M各自為 Li、Na、K或H中的一種。

另一方面，本發明還提供一種具有表面活性功能的聚合物的制備方法，該方法包括：在pH值為6-10的條件下，在聚合反應條件下，將式(4)所示的單體、式(5)所示的單體、式(6)所示的單體、水、絡合劑、助劑與引發劑接觸，以所述聚合物中單體的總用量摩爾數為基準，所述式(4)所示的單體的用量為8-45摩爾％，所述式(5)所示的單體的用量為50-91摩爾％，所述式(6)所示的單體的用量為0.001-5摩爾％；所述聚合反應的條件使得聚合反應后所得聚合物的粘均分子量為800萬-2500萬；其中，R₁、 R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，各自獨立地為H或者C1-C3的烷基；a、m 和n相同或不同，各自獨立地為0或1-6的整數，R為C11-C24的烴基，D 為亞甲基、亞胺基 、氧或硫，式(4)和式(6)中的M各自為Li、Na、K 或H中的一種。