[發(fā)明專利]一種聚合物、制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110792693.2
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN115612019A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉春;趙方園;楊捷;李晶
• 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: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F230/02;C08F220/58;C09K8/584
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛

本發(fā)明公開了一種聚合物、制備方法及應(yīng)用。所述聚合物含有結(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的結(jié)構(gòu)如式(1)所示；所述結(jié)構(gòu)單元B的結(jié)構(gòu)如式(2)所示：所述結(jié)構(gòu)單元C的結(jié)構(gòu)如式(3)所示。本發(fā)明的聚合物可以作為驅(qū)油劑，適用于高溫高鹽三類油藏，在三次采油中進(jìn)一步提高原油采收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子化工技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種聚合物、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

高分子量部分水解聚丙烯酰胺是油田三次采油中廣泛使用的一類聚合物驅(qū)油劑，其在低溫、低鹽的一、二類油藏中表現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較高的黏度保留率以及波及體積，從而提高石油采收率。但針對高溫、高鹽的三類油藏，高分子量部分水解聚丙烯酰胺耐鹽性差，易水解和降解嚴(yán)重，與鈣鎂離子絡(luò)合沉淀析出，溶液黏度保留率降低，這使其在三類油藏中的驅(qū)油效果變差，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。目前針對三類油藏(地層溫度70-95℃，地層礦化度10000-30000mg/L)，研發(fā)耐高溫、高鹽地層條件的驅(qū)油劑已經(jīng)成為研究熱點。

在三次采油技術(shù)中，三元化學(xué)復(fù)合驅(qū)油技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)油水超低界面張力，同時保持注入流體黏度，大幅度提高采收率。但是，不同組份化學(xué)劑的混合物在油藏多孔介質(zhì)中的吸附、擴(kuò)散和運移等性能特征差異較大，導(dǎo)致在油藏孔隙中驅(qū)油時的“色譜分離效應(yīng)”。同時表面活性劑在驅(qū)替過程中損耗量增大，采收率和經(jīng)濟(jì)效益降低。另外，使用強堿助劑時，采出過程中諸多環(huán)節(jié)產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)垢，給生產(chǎn)管理帶來了困難。

要保證驅(qū)油體系在高礦化度和高溫度條件下同時具有足夠高的黏度和超低界面張力，必須沖破以往利用聚合物/表面活性劑復(fù)配體系的框框。結(jié)合高分子的增黏能力與低分子表面活性劑的表面活性，在高分子鏈上引入具有優(yōu)良表面活性的功能基團(tuán)，達(dá)到既增黏又降低界面張力的效果，一種材料同時起到聚合物和表面活性劑兩種材料的作用，因此此類具有表面活性的高分子驅(qū)油劑將一定程度上解決聚合物-表面活性劑復(fù)合驅(qū)存在的色譜分離效應(yīng)問題，同時由于具有表面活性功能聚合物的增黏性能，它也具有穩(wěn)定泡沫的作用，在泡沫驅(qū)油和多元泡沫復(fù)合驅(qū)中可充當(dāng)穩(wěn)泡劑，這些優(yōu)越性能使其在三次采油中具有廣闊的應(yīng)用前景。

人們對具表面活性功能聚合物的研究不斷深入，開發(fā)新的品種和新的合成方法也是當(dāng)前研究的熱點。但由于對結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系認(rèn)識不夠，涉及物理化學(xué)性質(zhì)的大分子水溶液體系又非常復(fù)雜，到目前為止具表面活性功能聚合物這一領(lǐng)域的研究進(jìn)展緩慢。因此研究其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，合成高分子量的具有良好表面活性的共聚物，具有重要的理論和應(yīng)用價值。

中國專利CN1155555A中通過羧甲基纖維素，表面活性大單體兩種組分以及加入第三單體共聚生成具有高分子量、高表面活性的三元共聚物，其分子量為2×10⁴-2×10⁵，表面張力可以達(dá)到28-35mN/m，界面張力為0.1-3mN/m，這種共聚物表界面活性優(yōu)良，并且有效地克服了聚合物與低分子表面活性劑共混溶液在應(yīng)用中的不相溶混的缺陷，降低了成本，但其分子量偏低，導(dǎo)致共聚物黏度低，不能夠有效的降低油水流度比，提高波及體積，以達(dá)到提高采收率的目的。

中國專利CN105331347A中將水溶性PVA和油溶性物質(zhì)在在一定條件下反應(yīng)得到驅(qū)油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性劑。所制得的產(chǎn)物既具有水溶性又具有部分油溶性，進(jìn)而增加表面活性劑溶液與原油的相溶性，但在苛刻的油藏條件下其并不具備耐溫抗鹽能力以及減少波及油藏的含油飽和度的能力。西南石油學(xué)院的孫力立等人采用均相聚合法，合成了一種新型高分子表面活性劑，該高分子表面活性劑為丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯三元共聚物，該高分子表面活性劑降低表面張力的能力不及低分子表面活性劑，其與無機鹽復(fù)配，由于協(xié)同效應(yīng)，會產(chǎn)生出優(yōu)于單一表面活性劑的復(fù)配性能，使表面張力降得更低，但該高分子表面活性劑的耐溫抗鹽性能較差。