[發明專利]一種基于含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物的聚合物驅油劑

有效

• 申請號: 201610465108.7
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN106046249B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 陳文娟;張健;朱玥珺;唐恩高;薛新生
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/22;C08F230/02;C08F4/40;C07C41/03;C07C43/11;C09K8/588
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,王春霞

技術領域

本發明涉及一種基于含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物的聚合物驅油劑，即含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物作為驅油劑的應用，屬于油田驅油劑領域。

背景技術

聚合物驅提高采收率技術是油田可持續發展的重要措施之一。北海CAPtain油田、印度Sanand油田及委內瑞拉、俄羅斯、美國、等均成功開展了聚合物驅油，國內大慶、勝利、河南、渤海油田等亦進行了大規模應用，目前已經取得了顯著的控水增油效果。聚合物驅油體系是聚合物驅油技術的核心及基礎，目前應用最為廣泛的為部分水解聚丙烯酰胺類聚合物。隨著油田開發的深入，聚合物驅油技術應用的油藏環境也由條件較好的一類油藏，逐漸向二、三類油藏轉變，因此聚丙烯酰胺類聚合物也逐步面臨抗鹽、抗剪切、抗氧化及抗熱降解等性能無法滿足需求的問題。

在部分水解聚丙烯酰胺的基礎上，通過改進分子結構或引入功能鏈段，可得到諸多改性產品，如兩性離子聚合物、耐溫抗鹽單體改性聚合物、疏水締合聚合物、梳型聚合物、星型聚合物及聚合物復合物等，其在耐溫耐鹽性能上都有了很大程度的提高。但是，由于大多的改性產品，其主體結構依然為聚丙烯酰胺的直鏈結構，在高剪切條件下，結構不穩定容易被破壞，致使粘度急劇下降，最終影響聚驅效果。改進聚合物的直鏈結構，是提高聚合物抗剪切性能的重要途徑。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物的聚合物驅油劑，即含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物作為驅油劑的應用，本發明含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物具有較強的抗剪切性能和抗鹽性能。

本發明含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物可用于制備聚合物驅用驅油劑。

所述含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物的結構式如式Ⅰ所示：

核A：● 臂B：

其中，核A為所述端基含羥基的超支化聚縮水甘油醚；

臂B為由丙烯酰胺、丙烯酸鈉、含氟疏水單體和兩性離子膽堿類功能單體形成的共聚物；

所述共聚物中，聚丙烯酰胺鏈段、聚丙烯酸鈉鏈段、聚含氟疏水鏈段和聚兩性離子膽堿功能鏈段依次連接，且所述聚丙烯酰胺鏈段的另一端接枝到所述核A上。

所述含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物的粘均分子量為300萬～800萬，如800萬；

所述核A、所述聚丙烯酰胺鏈段、所述聚丙烯酸鈉鏈段、所述聚含氟疏水鏈段和所述聚兩性離子膽堿功能鏈段的質量比可為1：200～300：50～70：10～15：10～15，具體可為1：270：60～63：12～13：10～12、1：270：60：13：10或1：270：63：12：12。

所述含氟疏水單體可為丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和甲基丙烯酸三氟乙酯中至少一種；

所述兩性離子膽堿類功能單體可為式Ⅱ所示甲基丙烯酰基磷酸膽堿或式Ⅲ所示甲基丙烯酰基羧酸膽堿：

式Ⅲ中，n為1～3之間的數。

所述端基含羥基的超支化聚縮水甘油醚的分子式為(C₃H₈O₃)_m，其中m為7～12之間的整數，如m為9；

所述端基含羥基的超支化聚縮水甘油醚的支化率可為0.5～0.6，具體可為0.6。

所述端基含羥基的超支化聚縮水甘油醚可按照下述方法制備：

縮水甘油在共引發體系的條件下進行開環聚合反應即得；

所述共引發體系為1,1,1-三羥甲基丙烷與甲醇鉀的混合物。

所述1,1,1-三羥甲基丙烷、所述甲醇鉀與所述縮水甘油的質量比可為1：0.11～0.13：130～170，具體可為1：0.12：169，具體可為1：0.12：169；

所述開環聚合反應的溫度可為90～100℃，時間可為10～15小時，如在95℃的條件下反應15小時。

本發明含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物作為聚合物驅油劑時，配制濃度范圍為1200～3000mg/L，如1750mg/L。

所述含氟超支化多臂聚丙烯酰胺類聚合物可通過包括以下步驟的方法制備：

(1)在惰性氣氛下，所述端基含羥基的超支化聚縮水甘油醚與氧化還原引發劑進行反應，得到反應液1；

(2)向所述反應液1中依次緩慢加入所述丙烯酰胺單體、所述丙烯酸鈉單體、所述含氟疏水單體、所述兩性離子膽堿類功能單體進行接枝共聚反應，即得所述聚合物。