[发明专利]一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及油田化学品领域，公开了一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法与应用。其中丙烯酰胺共聚物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为式Ⅰ所示的结构单元，所述结构单元B为式Ⅱ所示的结构单元，所述结构单元C为式Ⅲ所示的结构单元；且以所述丙烯酰胺共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为43.5～98重量％，所述结构单元B的含量为0.6～39重量％，所述结构单元C的含量为0.6～39重量％。该丙烯酰胺共聚物的水溶性良好，且具有热增稠作用，适用于作为高温高盐油藏三次采油用热增稠剂使用，

技术领域

本发明涉及油田化学品领域，具体地，涉及一种丙烯酰胺共聚物及其制备方法与应用。

背景技术

聚合物驱油技术是一项重要的提高石油采收率技术，其基本原理是把水溶性聚合物加到注水中，以增大水溶液粘度，降低水/油流度比，扩大波及体积，提高波及效率，减少波及带的含油饱和度，从而提高石油采收率。实践证明，采用聚合物驱油可大幅度提高石油采收率，产生了巨大的经济效益和社会效益。多年来，聚合物驱油所使用的聚合物主要是人工合成的部分水解聚丙烯酰胺。普通部分水解聚丙烯酰胺的局限是耐温耐盐性能低，在高温、高矿化度条件下水解速度很快，水溶液粘度大幅度下降，从而显著影响驱油效果。

为开发出性能更加优良的能满足高温油田三次采油使用要求的聚合物驱油剂，中国专利CN1317501A、CN1414057A、CN1876751A等发明了具有不同分子结构的疏水缔合聚合物驱油剂，这些聚合物的特征是在分子主链上含有一定数量的疏水分子链段，在水溶液中，疏水侧链之间的疏水-疏水相互作用导致聚合物分子链之间发生物理交联，从而提高溶液粘度和抗剪切性能。但由于聚合工艺较为复杂，疏水缔合聚合物中疏水单体含量高则其溶解性下降；当聚合物中疏水单体含量低时其溶解性较好，但在较低的聚合物浓度下难以形成有效的疏水缔合增稠效果不甚明显。

中国专利CN200810095791.5公开了一种热增稠三元共聚物及其制法和应用。其中热增稠聚合物是指水溶液的粘度在一定温度范围内随着温度升高而增加的聚合物。在该专利中采用了大分子单体与丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸共聚制备，在高温高盐油藏三次采油中具有较好的增稠性能，但大分子单体合成困难，合成步骤复杂，且在较低温度下已经明显增稠，不利于聚合物在地层中的迁移运动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷之一，提供一种水溶性良好、且具有热增稠作用的丙烯酰胺共聚物及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种丙烯酰胺共聚物，该丙烯酰胺共聚物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为式Ⅰ所示的结构单元，所述结构单元B为式Ⅱ所示的结构单元，所述结构单元C为式Ⅲ所示的结构单元；且以所述丙烯酰胺共聚物的总重量为基准，所述结构单元A的含量为43.5～98重量％，所述结构单元B的含量为0.6～39重量％，所述结构单元C的含量为0.6～39重量％；

式Ⅰ中，R₁为H和C1-C4的烷基中的任一种；式Ⅱ中，R₂为H和C1-C4的烷基中的任一种，P为1-20中的整数；式Ⅲ中，R₃、R₄分别独立地选自H和C1～C12的烷基中的任一种；R₅选自H、C1～C12的烷基、以及C6～C12的芳基中的任一种。

根据本发明的第二方面，还提供了一种丙烯酰胺共聚物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：在烯烃的溶液聚合反应条件下，在引发剂存在下，使单体混合物在水中进行聚合反应，所述单体混合物含有具有式Ⅳ所示结构的单体D、具有式Ⅴ所示结构的单体E和具有式Ⅵ所示结构的单体F，且所述单体D、所述单体E和所述单体F的重量比为1：(0.01～0.65)：(0.01～0.65)，