[發明專利]一種抗剪切超支化聚合物驅油劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910975298.0
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110669492A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 賴南君;李俊;溫小虎;鄭學成;李敏;蔡露;余俊蓉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F283/00;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/58
• 代理公司: 51249 成都創新引擎知識產權代理有限公司
• 代理人: 柴越

本發明屬于化工生產技術領域，尤其涉及一種抗剪切超支化聚合物驅油劑及其制備方法和應用，用乙二胺和丙烯酸甲酯通過一步法合成了超支化單體后利用馬來酸酐改性使分子鏈上具有雙鍵，然后再將其引入到AA、AM、AMPS中參與聚合，超支化聚合物合成方法如下：在反應器中加入丙烯酸AA，加入純水，用NaOH調節pH，待溶液冷卻后依次加入AM、AMPS、超支化單體TA與水，然后放置在恒溫水浴鍋中，再加入引發劑，反應一段時間后利用洗滌、粉碎、干燥，制得AM/NaAA/AMPS/TA四元共聚物。本發明合成簡單，表現出良好的抗剪切性能，在經過高強度剪切后，聚合物仍有較高的黏度，實現良好的流度控制能力，能有效地提高原油采收率約12％。

技術領域

本發明屬于化工生產技術領域，尤其涉及一種抗剪切超支化聚合物驅油劑及其制備方法和應用。

背景技術

目前三次采油主要分為：化學驅、氣驅、熱力驅、微生物驅四大方向，其中化學驅因為技術簡單，成本低廉成為三次采油的主攻方向。截止目前，化學驅發展形成了3種主要的工藝技術：表面活性劑驅、聚合物驅和堿水驅。聚合物驅因其有簡單性、高效性、低廉性而成為廣大研究者的首選目標。

聚合物驅是在注入水中加入少量水溶性高分子，通過增加水相黏度、降低水相滲透率來擴大波及效率從而提高采收率。油田上通常采用的聚合物藥劑為部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，它能有效增加水相黏度，改善油水流度比。但是該聚合物溶液在配制(攪拌)、輸運(管道、泵、閥、彎道)、注入(油管、射孔孔眼)和流經地層孔隙介質的過程中都會發生剪切，其黏度損失可達到50％～70％。

目前主要通過增加聚合物分子量和對聚合物分子結構進行改性以提高聚合物的抗剪切性能。增加聚合物分子量能明顯提高聚合物的增稠性能，使經過剪切后的聚合物溶液黏度相對低分子量聚合物較高，然而仍未能解決其在高溫、高鹽油藏環境中增黏性變差的缺點；對聚合物的分子結構進行改性，目前主要通過在聚丙烯酰胺的線性分子鏈上加入疏水基團等抗溫、抗鹽功能基團，可以在一定程度上增強了驅油用聚合物抗溫、抗鹽性能，然而，由于聚合物自身仍為線型結構，仍會在進入地層前被剪斷而使黏度大幅度降低。

近年來，超支化大分子由于其具有高度支化的三維球狀結構及眾多活性端基表現出與線型分子截然不同的性質而受到研究人員的廣泛關注。超支化大分子由于表面富含活性端基而易于改性成為所需功能單體。而為了解決聚合物在地層中抗剪切性差的缺點，近年來已有部分石油研究者們通過引入改性的超支化大單體將線性的聚丙烯酰胺改造成拓撲結構的超支化聚合物。專利CN102492092公開了可逆加成-斷裂轉移的反相乳液聚合制備了超支化離子型酰胺類聚合物，反應條件苛刻，成本高，且為陽離子型聚合物，不適合驅油劑而被用做絮凝劑。CN103320112A公開了改性樹形聚酰胺-胺與聚丙烯酰胺、丙烯酸鈉共聚制備的超支化聚合物，但是樹形聚酰胺-胺是采用逐步法合成的，合成步驟較多且提純繁瑣，原料浪費嚴重。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題提供一種抗剪切超支化聚合物驅油劑及其制備方法和應用。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種抗剪切超支化聚合物驅油劑，結構通式如下:

其中，n為1-10000，x為1-10000，y為1-10000，z為1-10000，TA結構如下：

本發明提供一種抗剪切超支化聚合物驅油劑的制備方法，包括以下步驟：

A、0℃、氮氣保護條件下，在250mL的三口燒瓶中加入10.25g甲醇，攪拌下緩慢加入13.52g乙二胺，用恒壓滴液漏斗緩慢向三口燒瓶中滴加17.28g丙烯酸甲酯，攪拌反應24h后，隨后將反應溶液在真空度95KPa、60℃下旋轉蒸餾2h得淺綠色溶液，然后升高溫度至120℃繼續反應6h得到棕綠色膠體；