[发明专利]油田用耐温耐盐共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田用耐温耐盐共聚物KWKY-PAD及其制备方法。

背景技术

随着石油勘探开发的发展，三次采油已经开始动用一些高温高矿化度的油藏，如胜利油田的三类油藏，其矿化度达30000mg/L以上，温度达80～93℃。在这类油藏中，普通的部分水解聚丙烯酰胺易于水解，从而造成增粘能力大大降低，起不到良好的提高采收率的作用。因此，迫切需要一种在高温高矿化度条件下，水解稳定性提高的耐温耐盐聚合物产品。目前，许多研究者展开了大量的研究，从分子结构设计的思路着手，设计合成了两性聚合物、疏水缔合聚合物、多元组合共聚物以及新型分子结构的共聚物等耐温耐盐聚合物产品。

专利CN 1814637A公开了一种耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法，引入三种耐温耐盐单体与丙烯酰胺共聚，合成了丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸/二甲基二烯丙基氯化铵四元共聚物、丙烯酰胺/2-丙烯酰胺及-2-甲基丙磺酸/衣康酸/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵四元共聚物等耐温耐盐共聚物，这些聚合物确实提高了的产品的耐温耐盐性能，但是只能满足矿化度低于10000mg/L、温度低于65℃的条件下，不能满足更高温度和矿化度条件下的应用需求。

专利CN 1876751A公开了一种辫状梳形抗盐聚合物增稠剂，这种增稠剂耐温耐盐性能比梳形耐温耐盐共聚物增稠剂要好，而且分子量较低，在大庆清水(总矿化度1000mg/L，其中钙镁离子15mg/L)、大庆污水(总矿化度4000mg/L，其中钙镁离子60mg/L)、大港污水(总矿化度5024mg/L，其中钙镁离子60mg/L)中的增粘效果优于普通聚丙烯酰胺产品和梳形抗盐聚合物工业品，可以适应大庆二类油藏三次采油的要求，但仍然无法满足更高温度更高矿化度油藏中三次采油的要求。

以上文献中的聚合物，或是引入单体很多，但起到的效果不是很理想，或是通过增加共聚物分子链的特殊构型，来提高聚合物的耐温抗盐性能，但仍不能有效抑制酰胺基团在高温高矿化度条件下的水解。因此，在用于高温高盐油藏时，尤其是胜利油田三类油藏时，均存在增粘效果不理想的问题，仍不能满足高温高矿化度的三类油藏的应用条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中高温高矿化度下部分水解聚丙烯酰胺易于水解的问题，提供一种新的共聚物KWKY-PAD，该共聚物具有水解稳定性好的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的共聚物的制备方法。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：一种油田用耐温耐盐共聚物KWKY-PAD，具有以下通式(Ⅰ)：

式中，R₁、R₂均为C₁～C₁₆的烷基，x、y、m分别是丙烯酰胺、水解丙烯酰胺、N-烷基取代的丙烯酰胺的结构单元摩尔数。

为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案如下：一种耐温耐盐共聚物KWKY-PAD的制备方法，包括以下步骤：

a)将第一单体、第二单体配成总质量浓度为10～45w.t.％的水溶液Ⅰ；

b)向溶液Ⅰ中通氮气脱氧15～35分钟，于5～25度温度下，加入占单体质量0.001～3％的复合引发体系，得到溶液Ⅱ；其中复合引发体系以重量百分比计，包括以下组分：(A)15～85％的氧化剂；(B)5～75％的还原剂；(C)10～80％的叔胺类功能性单体。

c)向溶液Ⅱ中通氮气脱氧15～35分钟，于5～25度温度下，引发15～90分钟，再升温到30～60℃，继续恒温反应2～16小时，得到的胶体状产物Ⅰ；

d)向胶体状产物Ⅰ中加入浓度为1～30％的碱液，升温至75～95℃，于此温度下水解0.5～3小时，得到胶体状产物Ⅱ；

e)将胶体状产物Ⅱ干燥、粉碎、过筛后，制得粉末状耐温耐盐共聚物KWKY-PAD。