[發(fā)明專利]丙烯酰胺功能型聚合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910549902.3
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN112126017B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙方園;王曉春;楊捷
• 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: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/56;C08F234/00;C08F2/26;C08F2/38;C09K8/588;C09K8/508;C09K8/88
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及丙烯酰胺共聚物領(lǐng)域，公開了一種丙烯酰胺功能型聚合物及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述聚合物包含結(jié)構(gòu)單元A、結(jié)構(gòu)單元B和結(jié)構(gòu)單元C，所述結(jié)構(gòu)單元A為具有下述式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元B具有下述式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元C為具有下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元，其中，n＝20?50的整數(shù)，R為C2?C12的烷基。本發(fā)明所述丙烯酰胺功能聚合物具有優(yōu)異的表界面活性和耐高溫鹽性，適用于油田用調(diào)驅(qū)劑、調(diào)堵劑以及驅(qū)油劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及丙烯酰胺共聚物，具體地，本發(fā)明涉及一種具有丙烯酰胺功能型聚合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

90年代，隨著油田含水不斷升高，油田堵水技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，堵劑品種迅速增加，處理井次增多，經(jīng)濟(jì)效果也明顯提高。我國油田普遍采用注水開發(fā)方式，地層非均質(zhì)性嚴(yán)重，油藏地質(zhì)復(fù)雜，在開發(fā)中后期含水上升速度加快，隨著注水量的增加，注水剖面的不均勻性進(jìn)一步增加，導(dǎo)致油井大量出水。

目前油井平均含水已達(dá)80％以上，東部地區(qū)的一些老油田含水高達(dá)95％以上。因此，堵水調(diào)剖的工作量逐年增大，工作難度不斷攀升，而增油潛力降低，這種形勢促進(jìn)了調(diào)剖堵水技術(shù)的不斷發(fā)展,從而形成了深部調(diào)剖技術(shù)研究的新熱點(diǎn)，在穩(wěn)油控水方面發(fā)揮重要的作用，相應(yīng)地研制了強(qiáng)凝膠，弱凝膠，顆粒凝膠等新型化學(xué)劑。但是這些化學(xué)劑面對特高含水階段由于油井水淹嚴(yán)重，油水關(guān)系復(fù)雜等問題，達(dá)不到深部調(diào)驅(qū)的目的，只能在實(shí)施井近距離地帶發(fā)生作用，從而導(dǎo)致現(xiàn)場實(shí)施周期短、效果差。

丙烯酰胺類單體的水溶液共聚合反應(yīng)采用自由基引發(fā)聚合，引發(fā)方式主要采用引發(fā)劑引發(fā)和輻射引發(fā)兩種。引發(fā)劑主要是過氧化物和偶氮化合物等。油田驅(qū)油用和調(diào)剖用聚丙烯酰胺及其衍生物均是以聚丙烯酰胺為主鏈的均聚物或共聚物。聚合方法按單體在介質(zhì)中的分散狀態(tài)可分為：水溶液聚合、膠束聚合和乳液聚合。

活性功能型聚合物，是指在其高分子結(jié)構(gòu)中同時存在親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，使其水溶液具有良好表界面活性和乳化洗油等特性的一種新型聚合物，一般采用水溶液共聚合或膠束共聚合工藝，即在一定溫度和引發(fā)劑的作用下引發(fā)共聚單體聚合后，經(jīng)膠體后處理可得到活性功能型聚合物。

活性功能型聚合物與常規(guī)的高分子表面活性劑有著很大區(qū)別。高分子表面活性劑的性質(zhì)更傾向于小分子表面活性劑，而活性聚合物更為表現(xiàn)高分子量聚合物的性質(zhì)。高分子表面活性劑的相對分子質(zhì)量不高，一般200萬，增粘性不強(qiáng)，而活性聚合物的相對分子質(zhì)量高于800萬，甚至超過2000萬，具有很高的粘度和較強(qiáng)的增粘性及粘彈性，同時可以有效降低油水表界面張力，并具有一定的乳化洗油能力，可以達(dá)到一劑多用的效果，因此活性功能型聚合物作為一種新型的油田用深部調(diào)驅(qū)劑和調(diào)堵劑，在我國中中部老油田尤其特高含水油藏領(lǐng)域具有更為廣泛的應(yīng)用前景。

活性功能型聚合物是一種水溶性較好的高粘度聚合物，與傳統(tǒng)調(diào)驅(qū)劑和調(diào)堵劑有著截然不同的性能。一方面活性功能型聚合物具有水溶性高分子聚合物增粘性，并在一定壓力下可以進(jìn)入油藏深部，進(jìn)行深部調(diào)剖，有效降低大孔道的水相滲透率，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)得去、堵得住和可運(yùn)移等特性；另一方面活性功能單體的引入，使得此類新型活性功能型聚合物具有良好的表面活性和乳化增容等特性，降低油水表界面張力，從而增加活性功能聚合物在深部的洗油能力。總言之，此類新型活性功能型聚合物驅(qū)油劑可以獲得一劑多效的功能，從而原油提高采收率。因此開發(fā)活性功能型聚合物，是一條實(shí)現(xiàn)油田深部調(diào)驅(qū)和調(diào)堵的重要途徑，同時也為低油田低效井創(chuàng)益增效提供舉措，為特高含水期提高油井產(chǎn)能提供技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的傳統(tǒng)調(diào)驅(qū)劑和調(diào)堵劑無法滿足含水量高且井深較高的油田中調(diào)驅(qū)和調(diào)堵的問題，提供一種活性功能型聚合物及其制備方法，該活性功能型聚合物具有優(yōu)異的表界面活性和耐高溫高鹽性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種丙烯酰胺功能型聚合物，其中，所述聚合物包含結(jié)構(gòu)單元A、結(jié)構(gòu)單元B和結(jié)構(gòu)單元C，所述結(jié)構(gòu)單元A為具有下述式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元B具有下述式(2)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元C為具有下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)單元，