[发明专利]一种甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于油气田开发领域，具体提供了一种甲氧基聚乙二醇‑聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物及其制备方法和应用。所述嵌段共聚物的结构如式(1)所示，其中，n＝4‑200，p＝4‑200。本发明的嵌段共聚物能够作为聚表剂使用时，其在低温下(小于LCST)无增溶原油的效果，粘度较小；随着温度升高(大于LCST)，粘度逐渐增大并表现出表面活性剂的可增溶原油的作用，从而提高了洗油效率。

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体地，涉及一种甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

聚表剂具有高效增溶性、高效增粘性、较好的抗盐性、抗氧化降解和抗生物降解等性能。近年来，大庆油田在功能聚合物的基础上研究了聚表剂驱油技术，取得了不错的成效。目前在油田广泛使用的聚表剂是通过在聚丙烯酰胺分子上“接枝”多种功能基团而生成的一种新型化学注剂。聚表剂综合了聚合物和表面活性剂二者的优势，在不用碱的条件下把增粘扩大波及体积和提高原油的乳化能力或增溶能力等优势集于一身，聚合成一种新型单一组份的化学驱替体系，有效地防止二元或三元体系的色谱分离效应，其提高采收率幅度达到或超过三元复合驱。

室内研究表明：与普通聚合物比较，聚表剂驱油体系增黏能力强，吸附、堵塞能力强；聚表剂具有活性成分，有较强的乳化原油能力；其溶液能够改变岩石的润湿性，驱替及乳化水驱后的剩余油。现场试验证明：中、低渗透油层采用聚表剂驱，能够有效改善注水剖面，增加吸水层位和吸水厚度；采用聚表剂驱后提高采收率可达18％以上。该项技术对实现大庆油田中、低渗透油藏有效开发提供了技术基础。

基于聚乙二醇(PEG)的温敏型聚表剂一般多为PEG和聚N-异丙基丙烯酰胺的共聚物(PEG-b-PNIPAM)(参见Lutz,J.-F.；Hoth,A.Preparation of Ideal PEG Analogueswith a Tunable Thermosensitivity by Controlled Radical Copolymerization of 2-(2-Methoxyethoxy)ethyl Methacrylate and Oligo(ethylene glycol)Methacrylate.Macromolecules 2006,39,893-896)。PEG-b-PNIPAM的临界水溶性温度较低(35-40℃)，适合于人体内的药物装载与释放，但对于油砂的萃取工艺则需要在较高的温度下进行(大于60℃)。

由于普通的聚表剂粘度较大，乳化性能较强以及流动传导性能较差，使得聚表剂在注入阶段以及采出液的分离时存在一定困难，严重地制约了聚表剂的大规模应用。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物及其制备方法和应用。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物，该嵌段共聚物的结构如式(1)所示：

其中，n＝4-200，p＝4-200。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物的制备方法，该方法包括：

1)在惰性气体保护下，以式(2)所示结构的溴封端的甲氧基聚乙二醇为大分子引发剂，以卤化铜为催化剂，联吡啶为催化剂配体，与(3)所示结构的聚合单体在有机溶剂中进行原子自由基聚合反应，得到反应溶液；

2)使所述反应溶液与含氧气体接触，从而终止聚合反应；接着除去其中的溶剂，得到油状混合物；

其中，n＝4-200；所述大分子引发剂与聚合单体用量的摩尔比为1：4-200。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了所述制备方法制得的甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物。