[發明專利]一種丙烯酰胺共聚物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710078424.3
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN108424498B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 伊卓;張明森;劉希;方昭;杜超;胡曉娜;張文龍;祝綸宇
• 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: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/56;C09K8/508;C09K8/588
• 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

本發明涉及石油化工領域，公開了一種丙烯酰胺共聚物及其制備方法和應用。所述丙烯酰胺共聚物含有結構單元A、結構單元B和結構單元C，其中，所述結構單元A為具有式(1)所示結構的單元，所述結構單元B為具有式(2)?式(7)所示結構的單元中的至少一種，所述結構單元C為具有式(8)所示結構的單元，且三種結構單元的重量比為1：0.001?10：0.001?10，所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量為100萬?4000萬。本發明的共聚物水溶性好、殘余單體含量低，特別是在高溫和高鹽的條件下，溶液的表觀粘度、增稠性能和分散油能力較常規聚丙烯酰胺有大幅提升。

技術領域

本發明涉及石油化工領域，具體地，涉及一種丙烯酰胺共聚物及其制備方法和應用。

背景技術

聚合物驅油主要是通過注入一定規模的聚合物溶液，增加驅替液粘度，降低油層水相滲透率來降低流度比、調整吸水剖面，以達到提高驅替相體積的目的，進而提高采收率。

作為主要的聚合物驅油劑，部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在常規油藏三次采油(EOB)技術中，已經得到大規模推廣和應用，為油田穩產和增產發揮了重要作用。隨著常規油藏儲量的減少，高溫高鹽油藏使得HPAM的應用面臨著諸多難題，主要體現在開采高溫高鹽油藏時的高溫、高鹽和溶液中溶解氧產生的復合作用使得HPAM溶液粘度大幅降低，導致HPAM驅油效果不顯著。研究表明，當溫度高于70℃，HPAM的酰氨基水解反應生成羧基顯著加劇，當水解度達到40％以上，羧基就很容易和溶液中Ca²⁺、Mg²⁺離子生成沉淀，使溶液粘度損失。此外，在高溫下，空氣中氧和溶液中存在溶解氧時，也會引起聚合物主鏈斷裂使溶液粘度顯著下降。

為了提高聚丙烯酰胺的耐溫抗鹽性能，國內外進行了大量攻關研究，主要圍繞聚合物的鏈尺度、鏈尺度分布、構筑單元組成、微觀序列結構開展大量相關研究工作，如耐溫抗鹽單體聚合物、疏水締合聚合物、兩性聚合物、復合型聚合物、梳形聚合物、模板聚合物和表面活性聚合物等。如題為“AMPS/AM共聚物的低溫合成和性能”(常志英，高分子材料科學與工程，1997，13，16)以丙烯酰胺(AM)和耐溫耐鹽單體2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合成二元共聚物。如CN101260171A公開了一種梳型結構活性聚合物及其制備工藝與應用，通過聚氨酯類活性大單體與丙烯酰胺等單體共聚合成具有增粘性和降低界面張力目標產物。上述兩種方法得到的聚合物各具其特點，在某些性能如耐溫性、抗鹽性、抗剪切性和表面活性指標上較傳統的聚丙烯酰胺的確有所提高,但工藝操作相對繁瑣，且得到產物分子量小(不超過2000萬)，導致聚合物的使用受到限制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種丙烯酰胺共聚物、一種丙烯酰胺共聚物的制備方法、由該方法制備的丙烯酰胺共聚物以及所述丙烯酰胺共聚物的應用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種丙烯酰胺共聚物，其中，該丙烯酰胺共聚物含有結構單元A、結構單元B和結構單元C，其中，所述結構單元A為具有式(1)所示結構的單元，所述結構單元B為具有式(2)-式(7)所示結構的單元中的至少一種，所述結構單元C為具有式(8)所示結構的單元，且所述結構單元A、所述結構單元B和所述結構單元C的重量比為1：0.001-10：0.001-10，所述丙烯酰胺共聚物的粘均分子量為100萬-4000萬，