[发明专利]一种咪唑类聚合物驱油剂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油工业油田驱油提高原油采收率的咪唑类聚合物驱油剂及其合成方法。

背景技术

聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高相对分子质量较高的聚合物，增加注入水的粘度，改善油水流度比，注入的聚合物溶液具有较高的粘度和通过油层后具有较高的残余阻力系数以及粘弹效应等；粘度越高，参与阻力系数就越大，驱替相的流度越小，驱替相与被驱替相的流度比就越小，聚合物驱扩大油层宏观和微观波及其效率作用就越大，原油采收率提高越大；目前，聚丙烯酰胺PAM或部分水解的聚丙烯酰胺HPAM是驱油用水溶性聚合物中最常用的，但是高分子量的PAM或HPAM，随着地层温度的增加，以及在泵送管路输送过程中的高剪切作用下，粘度保有率降低；此外，由于无机离子的作用，使得HPAM羧基间的斥力减小而使聚合物链收缩，从而使HPAM的粘度随矿化度的升高而急剧下降；从而使PAM或HPAM达不到工程的要求，影响PAM或HPAM的广泛使用。

在国内外，为了提高聚合物的耐温抗盐性能，主要是通过耐温、耐盐功能性单体与丙烯酰胺共聚或化学改性的方式，在高分子链上引入特殊的功能的结构单元，以及利用特殊分子结构的聚合物来提高聚合物耐温抗盐性能；目前，应用最为广泛的耐温抗盐功能单体和特殊分子结构的聚合物主要包括以下几类：（1）引入抑制酰胺水解的基团的功能单体，如：N-乙烯基吡咯烷酮NVP(Ye Lin,Huang ronghua.study of P(AM-NVP-DMDA)  Hydrophobically Associating Water-Soluble Terpolymer. J Appl polym Sci, 1999,74(1):211-217)（2）引入耐盐基团的功能单体，如：2-丙烯酰胺基2-十二烷基乙磺酸丙烯酰胺AMC₁₄S（刘平德,张梅,雏贵明. 新型聚合物KYP的合成与性能研究,大庆石油地质与开发,2005,24 ( 2):92一94）（3）引入大侧基或刚性基团，如苯乙烯磺酸、N-烷基马来酰亚胺、3-烷基酰亚胺-3-甲基丁酸。（4）引入疏水基团的功能单体，如：（2-甲基丙烯酰基）氧乙基三甲基氯化铵（Kujawa P,Rosiak J M,Candau F.etal.Micellar Synthesis and Properties of Hydrophobically Associating Polyampholytes.Macromol Chem Phys,2001,202(8):1384-1397）（5）两性聚合物，如：4-（2-丙烯酰胺）-2-甲基丙基-N,N-二甲基丁酸铵AMPDAB (Kathmann E E,White L A,McComick C L.Water Soluble Polymers:69,pH and Electrolyte Responsive Copolymers of Acrylamide and the Zwitterionic Monomer 4-(2-Acrylamido-2-Methylpropyldimethl-Ammonio)Butanoate:Synthesis and Solution Behaviour.Polymer,1997,38(4):871-878)。

以上利用不同类型的耐温抗盐功能单元与AM共聚以及特殊分子结构的聚合物，虽然在一定种程度上能够提高聚合物的耐温抗盐等性能，但在高温水解分解、剪切、抗盐等方面均还表现出一定的不足；因此，针对HPAM耐温、抗盐性差的缺陷，开发新型耐温、抗盐的新型功能性聚合物就尤为重要，具有一定的理论意义和工业应用前景；基于此，我们拟从下面的思路解决上述HPAM类聚合物的不足之处：提高聚合物主链的热稳定性；通过在分子主链中引入可增加分子链刚性的咪唑环结构。