[发明专利]一种耐温抗盐聚合物增稠剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物，特别是涉及一种提高油田采收率，用作三次采油流体增稠剂的聚合物及其制备方法。

背景技术

三次采油是提高原油采收率的主要措施之一，其中聚合物驱油法占有重要地位。目前三次采油用聚合物主要以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主。随着我国主要油田进入注水后期，开始动用低品味油藏储量，驱油用聚合物的使用出现了新情况、新问题，同时也对其研发应用提出了新的要求。

占资源总量过半的II、III类油藏资源，其地层温度在70～95℃，地层矿化度在10000～30000mg/L，二价离子800mg/L，HPAM在高温、高价金属离子存在下易发生动力学体积下降、相分离和热降解，致使水溶液粘度大幅度降低，在高温高盐油藏条件下进行三次采油驱油作业基本没有经济效益。因此，开发适用于较高温度80～90℃，较高矿化度10000～30000mg/L，较高二价离子800mg/L油藏条件下，不仅能够满足粘度要求，并且性价比高，溶解性、稳定性、驱油性能好的产品，即耐温抗盐聚合物是该领域科研开发的重要方向。

目前的研究工作主要集中在开发耐温抗盐驱油剂，包括天然聚合物改性、合成聚合物和高分子表面活性剂三个领域，其中合成聚合物仍然是近期水溶性耐温抗盐聚合物开发的主要发展方向。耐温抗盐驱油用聚合物开发有如下几个发展方向：

(1)HPAM超高分子量化：可以降低粘度下降的幅度，使最终保留粘度增大，但同时会导致溶解困难、易机械降解、易吸附、在低渗地层易截留等问题，其适用油藏范围十分有限。

(2)耐温抗盐单体共聚物：其主导思想是研制高浊点、在高温下水解缓慢或不发生水解的单体，如2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸(AMB)、乙烯酰胺(VAM)等。将一种或多种耐温抗盐单体与丙烯酰胺(AM)共聚，得到的聚合物在高温高盐条件下的水解将受到限制，不会出现与钙、镁离子反应发生沉淀的现象，从而达到耐温抗盐的目的。这类聚合物能够长期抗温抗盐，但是耐温抗盐单体成本高，共聚物分子量低，只能少量用于特定场合，大规模用于油田三采在经济上难以承受，还必须进行大量的攻关。

(3)疏水缔合水溶性聚合物：目前以基础理论研究为主，主要涉及聚合物的制备手段、结构表征、溶液行为。进行的性能评价结果表明：只在低温低盐环境下，效果优于HPAM，存在的主要问题包括：①疏水基团造成的溶解性问题；②因分子内缔合造成耐温抗盐性能下降的问题；③溶液注入性问题；④污水溶液稳定性问题。

(4)生化聚合物：以硬聚葡萄糖、胞外聚糖、琥珀聚糖为代表，具有棒状结构、规整性好、大分子链刚性强、聚合物分子总体非离子性等特点，从而导致很好的耐温抗盐性能，是一类效果很好的驱油聚合物。其研发重点主要是解决生产成本、水溶液中的聚集倾向等问题。

但是现有的驱油聚合物，包括HPAM系列产品和MO系列聚合物，都无法适应耐温90℃、耐盐30000mg/L、耐二价离子800mg/L的II、III类油藏使用要求。

发明内容

为了满足目前三次采油中对高温、高盐条件下增稠剂的技术要求，本发明提供了一种耐温抗盐聚合物增稠剂及其制备方法。

本发明的一种耐温抗盐增稠剂是这样实现的：

一种耐温抗盐聚合物增稠剂，所述增稠剂由单体A和单体B共聚而成；所述单体A为具有烯烃基团的水溶性化合物，选自丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、2丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸中的一种或几种；所述单体B是至少一种以结构通式1或结构通式2表示的马来酰亚胺化合物；

[结构通式1]

[结构通式2]

式中，

R为C₁～C₁₂的烷基或C₆～C₁₂的烷基芳基；

X为OH、COOH或SO₃Na。

在具体实施时，所述烷基为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基或亚十二烷基，优选亚甲基、亚乙基或亚异丙基；所述烷基芳基为苯基、萘基、苄基或乙基苯基，优选苄基；X优选SO₃Na。

在具体实施时，在所述增稠剂中，所述单体A占所述单体A和所述单体B总重量的70～99wt％，优选90～95wt％。

本发明的耐温抗盐增稠剂的制备方法是这样实现的：

一种耐温抗盐聚合物增稠剂的制备方法，权利要求1～5之一所述增稠剂的制备方法依次包括以下步骤：