[發明專利]一種對溫度及鹽具有雙重響應的水溶性兩親聚合物驅油劑及其制備與應用

在審

• 申請號: 202110003063.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112812227A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 朱洲;寇海群;張智;王玉秀;萬海青
• 申請（專利權）人: 豫章師范學院
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F226/02;C08F222/38;C09K8/588;C09K8/88
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明涉及一種對溫度及鹽具有雙重響應的水溶性兩親聚合物驅油劑及其制備與應用，屬于高溫高鹽油藏驅油劑制備領域，包括丙烯酰胺(AM)、N?甲基?N?烯丙基?N?4?丁基苯甲酰基丙磺酸內鹽(MABPS)，雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)，引發劑為偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)。各聚合單體的摩爾百分比分別為AM(80％?90％)、MABPS(2.5％?5％)、DAAM(5％?17.5％)，單體在溶劑去離子水中的質量濃度為20％?30％，引發劑用量占單體總質量的0.05％?0.1％，引發溫度為40℃?50℃,采用無皂自由基聚合法進行共聚反應，聚合反應過程中應N₂保護。合成產物的特征是油藏地層水礦化度越高或油藏溫度越高，其黏度越大，增黏效果越好，控制水油流度比的能力越強。本發明用于高溫高礦化度油藏聚合物驅，適用油藏條件為：地層水礦化度高于3×10⁴mg/L，油藏溫度低于120℃。

技術領域

本發明屬于高溫高鹽油藏驅油劑制備領域，特別涉及一種對溫度及鹽具有雙重響應的水溶性兩親聚合物驅油劑。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

兩親聚合物是指分子結構中既含有親水基團使其具有水溶性也具備少量的疏水基團能夠產生疏水締合作用的聚合物。在水溶液中，兩親聚合物能夠形成可逆的空間網絡結構。因此，兩親聚合物具有與一般水溶性聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺HPAM)不同的獨特流變學性質，并且具有優異的增黏、耐溫、抗鹽和抗剪切性能。隨著聚合物驅技術的成熟和工業化應用，目前，兩親聚合物作為聚合物驅油劑已經在我國各大油田開展礦場試驗，取得了良好效果。然而，適用于高溫高鹽油藏的兩親聚合物驅油劑還需深入研究，尤其是開發研制出具有高效增黏、耐高溫、抗高鹽性能的兩親聚合物驅油劑。

目前廣泛研究和應用的驅油用兩親聚合物大多是在HPAM基礎上進行的疏水改性，由于疏水基團的引入，使得此類兩親聚合物相對于HPAM來說具有更為優異的增黏、耐溫、抗鹽和抗剪切性能，能夠滿足溫度低于85℃、礦化度低于3×10⁴mg/L油藏聚合物驅的性能要求。然而，在高溫(油藏溫度高于85℃)且高礦化度(礦化度高于3×10⁴mg/L)油藏條件下，此類兩親聚合物的流度控制能力已經不能滿足聚合物驅的要求。雖然科研工作者對此類兩親聚合物的性能進行了改進和提高，如提高分子量、優化分子結構、增強締合強度等，但發明人發現：其在經濟成本控制范圍內難以應用于高溫高礦化度油藏。

發明內容

為了克服上述不足，本發明為高溫高鹽油藏聚合物驅提供一種耐高溫抗高鹽水溶性兩親聚合物驅油劑，該驅油劑通過分子結構設計，以丙烯酰胺(AM)作為親水單體，以N-甲基-N-烯丙基-N-4-丁基苯甲酰基丙磺酸內鹽(MABPS)作為鹽增黏功能單體及疏水締合功能單體，以雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)作為熱增黏功能單體，在引發劑的作用下，通過無皂自由基聚合法得到一種對溫度及鹽具有雙重響應的水溶性兩親聚合物驅油劑，使其具有在高溫高鹽油藏中具有優異的流度控制能力。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種對溫度及鹽具有雙重響應的水溶性兩親聚合物驅油劑，其結構式如下：

其中，x、y、z為大于零的自然數。