[发明专利]一种基于主客体作用的聚合物驱油剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于提高原油采收率技术中的油田化学领域，尤其涉及一种基于主客体作用的聚合物驱油剂及其制备方法。

背景技术

聚合物驱油技术是油田提高原油采收率的重要技术之一，通过向水溶液中加入聚合物驱油剂来提高水溶液粘度，从而实现流度调控以提高原油采收率。聚丙烯酰胺及部分水解聚丙烯酰胺是目前油田上使用最多的聚合物驱油剂。然而，由于聚丙烯酰胺及部分水解聚丙烯酰胺抗温、抗盐、抗剪切性能不佳，因此在油藏环境较为恶劣的条件下无法保持良好的增粘能力，也无法实现有效驱油。

根据超分子化学原理利用分子间物理作用力构建聚合物网络，可以有效提高聚合物的抗温、抗盐、抗剪切性能，使聚合物在较为恶劣的油藏环境下也能保持良好的增粘能力。主客体作用包括疏水力、范德华力、偶极作用、静电力、氢键等多种分子间物理作用力，因此可以有效的用于构建聚合物网络。β-环糊精作为主客体作用中常用的主体，在驱油聚合物的应用中越来越广泛。中国专利102660250A公开了一种阳离子疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法，该聚合物驱油剂由甲基丙烯酰胺丙基二甲基丁基氯化铵、丙烯酰胺和烯丙基环糊精共聚制得，驱油剂具有良好的驱油效率。中国专利102898590A公开了一种含β-环糊精孪尾疏水缔合聚合物驱油剂及合成方法，该聚合物驱油剂由N-烯丙基-N-十二烷基油酰胺、丙烯酰胺、丙烯酸、2-O-(烯丙氧基-2-羟基丙基)-β-环糊精共聚制得，该聚合物抗温抗盐性能良好且驱油效率能够达到10％。中国专利103937482A公开了一种两性离子共聚物驱油剂及其合成方法，该聚合物驱油剂由丙烯酰胺、丙烯酸、6-(烯丙基-氨基)-β-环糊精和N-甲基-N-烯丙基吗啡啉季铵盐共聚制得，该聚合物具有较好的耐温、抗盐及抗剪切性能，在室内模拟驱油实验中可提高采收率12.31％。

主客体作用的强度可以通过主体分子和客体分子的结合常数体现，结合常数越高，主客体作用越强。但常规的疏水客体分子与β-环糊精结合常数并不高，因此，采用与β-环糊精结合常数高的疏水基团作为客体分子，有助于形成更高强度的主客体作用，从而构建结合更为稳定的聚合物网络，进一步提高聚合物的抗温、抗盐、抗剪切能力，使其能够在恶劣油藏环境下具有更好的稳定性。

基于上述，考虑在聚丙烯酰胺链上同时接入β-环糊精主体分子以及与β-环糊精结合常数很高的客体分子，设计合成一种基于主客体作用的聚合物驱油剂，使其具有较好的增粘性、耐温抗盐性以及抗剪切等性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于主客体作用的聚合物驱油剂及其制备方法，使聚合物具有较好的耐温抗盐性及抗剪切性能，在较为恶劣的油藏环境下能较好地提高原油采收率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于主客体作用的聚合物驱油剂，包括以下物质：

聚合物单体：丙烯酰胺基-金刚烷(N-ADA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺基-β-环糊精(N-β-CD)，并且分别占溶液总质量的0.15％～0.35％、18.75％～21.25％、3.75％～6.25％、0.25％～0.85％；

增溶剂：十二烷基硫酸钠，占溶液总质量的0.5％～2％；

复合引发剂：过硫酸铵、亚硫酸氢钠，并且分别占溶液总质量的0.014％～0.02％、0.006％～0.009％；

其余全为水。

一种优选的实施方式是，一种基于主客体作用的聚合物驱油剂，其特征在于，包括以下物质：聚合物单体：丙烯酰胺基-金刚烷(N-ADA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺基-β-环糊精(N-β-CD)，并且分别占溶液总质量的0.125％、20％、3.75％、0.25％；增溶剂：十二烷基硫酸钠，占溶液总质量的1％；复合引发剂：过硫酸铵、亚硫酸氢钠，并且分别占溶液总质量的0.0165％、0.0075％；水：占溶液总质量的74.851％。

另一种优选的实施方式是，一种基于主客体作用的聚合物驱油剂，其特征在于，包括以下物质：聚合物单体：丙烯酰胺基-金刚烷(N-ADA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺基-β-环糊精(N-β-CD)，并且占溶液总质量分别为0.2％、20％、5％、0.25％；增溶剂：十二烷基硫酸钠，占溶液总质量的1.2％；复合引发剂：过硫酸铵、亚硫酸氢钠，并且占溶液总质量分别为0.017％、0.008％；水：占溶液总质量的73.325％。

一种基于主客体作用的聚合物驱油剂的制备方法，包括以下步骤：