[發明專利]一種水溶性非離子聚合物降粘劑及其制備方法與在特稠油降粘中的應用

有效

• 申請號: 202210464361.6
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114853945B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 譚業邦;李星星;吳若楠;顏玉涵
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08F226/10
• 分類號: C08F226/10;C08F220/18;C09K8/588
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發明提供了一種水溶性非離子聚合物降粘劑及其制備方法與在特稠油降粘中的應用。所述水溶性非離子聚合物降粘劑具有式(I)所示結構，制備方法包括步驟：于溶劑中，N?乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸苯酯在引發劑引發下發生自由基聚合反應，得到水溶性非離子聚合物降粘劑。本發明中的聚合物由于具有N?乙烯基吡咯烷酮從而使該降粘劑具備優異的耐溫性和耐鹽性，此外，聚合物中苯環的存在也使其可以更好的溶解在特稠油中。通過特稠油降粘實驗發現，當用量為600mg/L時，聚合物在純水與礦化水中降粘率均可以達98％以上，可以很好的適應地層環境，便于油田應用。

技術領域

本發明涉及一種水溶性非離子聚合物降粘劑及其制備方法與在特稠油降粘中的應用，屬于乳化降粘劑技術領域。

背景技術

由于常規油田的大力開發使得其儲量日益枯竭，一些難以開發利用的特稠油、超稠油油藏的開采逐漸提上日程，這一點在我國尤為突出。乳化降粘是目前稠油降粘最有效的方式之一，如何選擇性能優良的乳化降粘劑是提高特稠油、超稠油開采率的關鍵。乳化降粘劑有可根據其聚合物單體的性質分為非離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、陰非表面活性劑以及其他類型表面活性劑。陰離子型表面活性劑雖然表面活性高，耐高溫，但其耐鹽性能較差，與地層的配伍性較差。陽離子型表面活性劑由于其易于和地層中帶有負電荷的粘土顆粒相互作用，在稠油降粘中應用并不廣泛。非離子型表面活性劑由于在水中不電離，受鹽溶液的影響小，有較強的抗鹽性能，在工業中得到了越來越多的應用，如烷基酚聚氧乙烯醚等，但是其抗溫性能較差。乙烯基吡咯烷酮類聚合物由于具有優異的耐溫性，可以克服非離子表面活性劑不耐溫的缺點，可以成為下一步研究的重點。在以往的稠油降粘中，乙烯基吡咯烷酮類聚合物多用于普通稠油降粘，對于粘度更高的特稠油降粘效果較差。

因此，對乙烯基吡咯烷酮類聚合物進行改性，增加其與特稠油的相似相溶性，使其能夠更好的作用于粘度更高的特稠油具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術的不足，尤其是現有非離子聚合物耐溫性差、不易破乳，而乙烯基吡咯烷酮類聚合物對于特稠油降粘效果較差等問題，本發明提供了一種水溶性非離子聚合物降粘劑及其制備方法與在特稠油降粘中的應用。本發明所得水溶性非離子聚合物降粘劑的制備方法簡單，能夠顯著降低特稠油的粘度，在高溫高鹽作用下仍具較好的降粘性能，降粘后破乳簡單。

本發明的技術方案如下：

一種水溶性非離子聚合物降粘劑，該水溶性非離子聚合物降粘劑具有式(I)所示結構：

式(I)中，m:n＝(97.1～98.9):(1.1～2.9)，摩爾比。

根據本發明優選的，式(I)中，m:n＝(98.1～98.9):(1.1～1.9)，摩爾比。

根據本發明優選的，所述水溶性非離子聚合物降粘劑的重均分子量為1.0×10⁴～1.7×10⁴。

根據本發明，上述水溶性非離子聚合物降粘劑的制備方法，包括步驟如下：

于溶劑中，N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸苯酯在引發劑引發下發生自由基聚合反應，得到水溶性非離子聚合物降粘劑。

根據本發明優選的，所述溶劑為甲苯或苯；所述溶劑的質量與N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸苯酯總質量之比為4～6:1。

根據本發明優選的，所述N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸苯酯的摩爾比為(97.1～98.9):(1.1～2.9)，進一步優選為(98.1～98.9):(1.1～1.9)。

根據本發明優選的，所述引發劑為偶氮二異丁腈；所述引發劑的質量為N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸苯酯總質量的0.5～2％。