[发明专利]一种无规共聚物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种无规共聚物及其制备方法，以及所述无规共聚物作为聚合物驱油剂的应用。

背景技术

自由基聚合是制备乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中有70％以上是通过自由基聚合得到的。常见的自由基聚合方法，主要有本体法、溶液法、乳液法和悬浮法。根据聚合是否加入其他单体，自由基聚合又可分为均聚和共聚两种。自由基聚合有许多优点，如适用单体多、聚合条件温和、聚合工艺简单、其重现性好等，因而自上世纪50年代以来已成为工业生产高分子产品的重要技术，其被广泛应用于石油、采矿、造纸、水处理和纺织等行业中。

在国内油田已普遍进入高含水开发期的今天，使用以聚合物驱为主要代表的化学驱来提高原油采收率技术已经日见成效。目前，常用的驱油聚合物主要有两类：一是以聚丙烯酰胺(PAM)以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为代表的合成聚合物。但HPAM耐温抗盐性能不理想，油藏条件下的极限使用温度仅为75℃，有盐存在时粘度剧烈下降，二价金属离子还会使其产生沉淀而丧失粘度。另外，HPAM在剪切作用下会发生分子链断裂，导致其增粘能力降低。研究表明，HPAM的耐温性、抗盐性和抗剪切性等性能较差，使其应用条件受到限制。二是以黄胞胶为代表的生物聚合物。黄胞胶具有一定的抗盐耐剪切性能，但黄胞胶在高温地层内会发生热氧化降解，用于三次采油的地层温度一般不宜高于60℃。另外黄胞胶的价格是HPAM的5倍，也限制了它的推广。因此，为了解决上述问题、提高三类油藏采收率，研究并开发出增粘性能好、耐热、抗盐、使用性能优良并且价格低廉等综合性能良好的聚合物驱油剂已经成为工业界、学术界研发的重点方向。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，而提供一种耐温抗盐性能优异的无规共聚物及其制备方法和应用。

本发明提供了一种无规共聚物，其中，该无规共聚物含有结构单元A和结构单元B；所述结构单元A为式(1)所示的结构单元；所述结构单元B为式(2)和式(3)所示结构单元中的至少一种；且以所述无规共聚物中结构单元的总重量为基准，所述结构单元A的含量为0.1-10重量％，所述结构单元B的含量为90-99.9重量％；所述无规共聚物的粘均分子量为100万-2000万，优选为500万-1000万；

其中，m为1-10的整数，优选为1-6的整数，进一步优选为1-3的整数；R₁为C₁-C₄的亚烷基；R₂、R₃各自独立选自C₁-C₄的烷基；M₁、M₂各自独立地选自H、K和Na中的任意一种。

本发明还提供了一种无规共聚物的制备方法，其中，该方法包括在烯烃的溶液聚合反应条件下，在引发剂的存在下，使单体混合物在水溶液中进行聚合反应，聚合反应的条件使得到的共聚物的粘均分子量为100万-2000万，优选为500万-1000万；所述单体混合物含有单体D和单体E，所述单体D为式(4)所示的单体，所述单体E为式(5)和式(6)所示单体中的至少一种；且以所述单体混合物的总质量为基准，所述单体D的用量为0.1-10重量％，所述单体E的用量为90-99.9重量％；

其中，m为1-10的整数，优选为1-6的整数，进一步优选为1-3的整数；R₁为C₁-C₄的亚烷基；R₂、R₃各自独立选自C₁-C₄的烷基；M₁、M₂各自独立地选自H、K和Na中的任意一种。

此外，本发明还提供了上述无规共聚物或者通过上述制备方法制得的无规共聚物作为聚合物驱油剂的应用。

本发明提供的单体D以及聚合物中的结构单元A的分子结构中具有热稳定性良好的杂环基团以及水溶性较好的磺酸基或金属磺酸基，因此，将该单体与其他能够用于聚合物驱油剂的单体共聚，能够得到性能优异的驱油用聚合物，极具工业应用前景。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是由制备例1制备得到的单体D的红外谱图。

具体实施方式