[发明专利]高分子增稠剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种高分子增稠剂及其制备方法和应用。本发明的高分子增稠剂是生物聚合物中部分羟基上的氢被基团A、基团B和基团C取代所得到的，基团A、基团B和基团C的定义如说明书所述；该高分子增稠剂可以通过依次采用含有基团A的第一改性剂、含有基团B的第二改性剂和含有基团C的第三改性剂对生物聚合物进行改性得到。本发明的高分子增稠剂绿色环保，其在低温低矿化度下具有良好的流动性，在高温高矿化度下具有良好的增稠性，特别适用于高温高矿化度的极端油藏。

技术领域

本发明涉及一种增稠剂，具体涉及一种高分子增稠剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，我国大部分油田已经进入开采的中后期，部分油田采出油的含水率高达90％，进入高含水阶段。油藏采出程度低、注水效率差的一个重要原因在于长期注水使地层中形成高渗大孔道，导致水驱波及系数低。研究表明，注水井调剖技术是一种十分有效的提高水驱波及系数以及提高采收率措施，其利用调剖剂封堵高渗层，从而降低了高渗层的渗透率，提高了注入水在低渗层位的驱油作用。

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)化合物是常规使用的冻胶型调剖剂，其能与多价金属离子或有机基团反应生成冻胶，从而使粘度大幅增加。然而，该调剖剂在高温、高矿化度条件下易发生降解，稳定性较差，从而难以满足我国大部分高温高盐等极端油藏的需求；此外，HPAM的降解产物被认为具有一定的神经毒性，存在污染环境等安全隐患。

公开号为CN102965088A的中国专利公开了一种环保延缓交联凝胶调剖剂，含有主剂疏水缔合聚合物、交联剂柠檬酸铝、抗氧化剂亚硫酸钠以及缓凝剂苹果酸钠。该调剖剂虽具有一定的耐温耐盐性能和耐冲刷能力，然而在柠檬酸铝等交联剂作用下仅能耐受75℃的高温和5000mg/L的矿化度，耐温耐盐性能有限，无法从根本上解决高温高盐等极端油藏调剖驱油的难题。

发明内容

本发明提供一种高分子增稠剂及其制备方法和应用，该高分子增稠剂绿色环保，在低温低矿化度下具有良好的流动性，在高温高矿化度下具有良好的增稠性，特别适用于高温高矿化度的极端油藏。

本发明的高分子增稠剂，是生物聚合物中部分羟基上的氢被基团A、基团B和基团C取代所得到的，

基团A为其中m为0或1，R₁为碳数6-16的直链烷基或支链烷基，

基团B为其中R₂、R₃和R₄独立地为甲基或乙基，且R₂、R₃和R₄彼此相同或不同，X为卤素，

基团C为其中n为1、2或3。

本发明的高分子增稠剂以无毒、绿色、环保、可生物降解的生物聚合物为原料，通过对生物聚合物进行一定程度的疏水化、阴离子化、阳离子化改性，从而在生物聚合物中引入具有不同亲水性和疏水性的基团A、基团B、基团C，该高分子增稠剂具有适宜的亲水-疏水平衡性能，在低温、低矿化度下保持较低的粘度和良好的流动性，在环境温度、矿化度升高时能够与环境发生响应，分子间的相互作用加剧，粘度上升，从而将高温、高矿化度环境转化为促进体系粘度提高的动力，特别适用于高温高矿化度的极端油藏。

在本明中，生物聚合物为水溶性的多羟基聚合物，一般带有大量支链；生物聚合物具有无毒、绿色、环保、可生物降解等特性，且本身具有较好的亲水性，在溶液中溶胀后自然形成具有一定体积、一定粘弹性和一定机械强度的颗粒，因此具有一定的调驱作用。本发明对生物聚合物的具体种类不作严格限制，例如可以为黄原胶、韦兰胶、结冷胶、瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、纤维素、羟乙基纤维素、蜡质玉米淀粉等。