[发明专利]一种耐温抗盐驱油用三元共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水溶性聚合物和驱油用聚合物提高原油采收率的研究领域，具体说是一种耐温抗盐驱油用三元共聚物及其制备方法。尤指驱油用丙烯酰胺类三元共聚物及其制备方法。

背景技术

驱油剂在提高石油采收率应用中的基本要求之一是在油藏环境条件下，构成聚合物驱油剂的聚合物溶液结构长期稳定，应具有优良的力学、化学和生物耐热稳定性。另外，构成聚合物驱油剂的聚合物溶液还应显示出最小岩石吸附的倾向和最低聚合物段塞与油之间的界面张力。

而目前研制和商品化的绝大多数聚合物驱油剂，其结构在高温、高热和细菌存在等油藏条件下易发生变化，分子量降低，酰胺基团水解及分子形态变化，导致聚合物溶液粘度降低。另外，当聚合物溶解、泵送及注入地层流经孔隙构造时，因受到剪切作用而引起降解，再加以大分子在孔隙介质中的吸附和滞留作用，所有这些影响因素都使聚合物溶液的粘度下降。

目前，部分水解聚丙烯酰胺和黄原胶在性能上都有明显的缺陷，针对以上这些不足，国内外学者为了改善聚丙烯酰胺溶液的耐温抗盐性，对聚合物驱油剂的增粘作用机理、热降解和耐盐性以及聚合物的结构与耐温、耐盐性能的关系作了大量研究，以期研制出具优良耐盐性的聚合物驱油剂。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐温抗盐驱油用三元共聚物及其制备方法，在大分子链中引入一种既含有苯基又含有磺酸基团的功能单体，从而提高驱油用聚合物的增粘性和耐温抗盐性能。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种耐温抗盐驱油用三元共聚物，其特征在于：在大分子链中引入一种既含有苯基又含有磺酸基团的功能单体，其结构式如（1）式：

（1）式中：

x是磺酸单体的聚合度，x=5万～15万；

y是丙烯酰胺的聚合度，y=10万～50万；

z是功能单体的聚合度，z=1万～5万；

n为1～6。

在上述技术方案的基础上，所述磺酸单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。

在上述技术方案的基础上，所述功能单体是通式结构为（2）式所示的化合物中的一种：

（2）式中：n为1～6。

一种耐温抗盐驱油用三元共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步，称取丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体加入到聚合瓶配成水溶液，用碱调节该水溶液的pH值为6～10；

所述磺酸单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；

所述功能单体是通式结构为（2）式所示的化合物中的一种：

（2）式中：n为1～6；

第2步，向该水溶液中加入络合剂和尿素水溶液，搅拌均匀；

第3步，在10℃～15℃温度下，在氮气保护下，向含有络合剂和尿素的水溶液中加入引发剂，聚合4～8小时；

第4步，升温到40℃～60℃，在氮气保护下，继续聚合4～6小时，得到胶块；

第5步，取出胶块，切割、造粒、粉碎、过筛得到耐温抗盐驱油用三元聚合物成品。

在上述技术方案的基础上，第1步中丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体在水溶液中的总质量浓度为10%～40%，按照丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体总质量百分比为100%计，其中磺酸单体占30%～50%，功能单体占0.1%～1%，余量为丙烯酰胺。

在上述技术方案的基础上，第1步中所述碱为氢氧化钠或碳酸钠。

在上述技术方案的基础上，第2步中所述络合剂为EDTA-2Na水溶液，络合剂中EDTA-2Na的加入量为丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体总质量的0.01%～0.1%；

所述尿素水溶液中尿素的加入量为丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体总质量的0.01%～0.1%。

在上述技术方案的基础上，第2步中所述络合剂是浓度为1%的EDTA-2Na水溶液，所述尿素水溶液的浓度为1%。

在上述技术方案的基础上，第3步中所述引发剂是由过硫酸盐氧化剂与亚硫酸盐还原剂组成的氧化-还原引发体系；

所述过硫酸盐氧化剂的加入量为丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体总质量的0.01%～0.1%；

所述亚硫酸盐还原剂的加入量为丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体总质量的0.005%～0.05%。

在上述技术方案的基础上，所述过硫酸盐氧化剂是浓度为0.1%的过硫酸钾水溶液或是浓度为0.1%的过硫酸铵水溶液；