[发明专利]一种堵水聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种堵水聚合物及其制备方法和应用，所述堵水聚合物包括式A所示的单体、式B所示的单体、式C所示的单体、式D所示的单体以及疏水单体的共聚反应产物，优选所述疏水单体的结构如式E和/或式F所示，其中，R1‑R7各自独立地选自H或C1‑C4烷基，R8为C1‑C4烷基；R9‑R11各自独立的选自单键或C1‑C4亚烷基；M选自H、Na或K；X为卤素，优选为Cl或Br。本发明提供的堵水聚合物一方面可增强堵水效果和封堵强度，另一方面可降低油相通过的渗透率，实现油层的堵水不堵油，对特高含水期提高油井产能具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种堵水聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

目前国内多数油田中高渗水驱油藏已处于高采出程度、特高含水开发阶段，无效低效油井所占比例日益增大。堵水技术是增油降水、创益提效的重要技术手段，但特高含水期其堵水效果明显变差，究其原因主要是特高含水期油藏条件复杂，水淹严重，出水层段无明显规律，无法实现堵剂的定位注入，因此堵水效果主要取决于堵剂的选择性封堵能力。

目前，选择性堵水材料可以分为聚合物类堵水剂、体膨胀型堵水剂、稠化油堵水剂、自组装体系以及复合型堵水剂等。

国外对选择性堵水材料的研究已有十几年历史，已经取得了一些进展，主要集中在溶液型方面，虽然具有一定的选择性，但是既堵水又堵油，室内物模实验表明现有堵剂不同使用浓度下的堵油率均大于35％，而且体系的耐温抗盐性能也较差，推广应用范围比较小。

溶液型选择性堵剂的研究是高分子材料技术发展的结果，基于分子水平的材料微观结构认识及合成改性技术将是选择性堵剂研究的关键；在油藏真实条件下研究堵剂与岩石的相互作用机理，从分子水平上推演其本质，将是选择性堵剂研究与评价的基础。此外，许多油藏条件苛刻，提高选择性堵剂耐温耐盐性能也具有重要意义。

目前，国内外对选择性堵水材料的研究开发、施工工艺等技术上已经有了长足发展，但随着油田开发，油层特性以及环境不断发生变化，尤其是到了开发后期，长期采用堵水材料使油藏开发的矛盾更为突出。这就要求我们总结油田实际开发的经验，发现堵水目前必须克服的技术难题，针对性地研发新技术以适应特殊油田改善选择性体系的堵水效果。

目前油井堵水多使用聚丙烯酰胺及其衍生物等水溶性聚合物在地层内生成凝胶或冻胶对地层水进行封堵，或用油基堵剂遇水成胶或固化封堵水窜通道。但由于其选择性较差，在堵水的同时也会大幅度降低油相渗透率，达不到很好的增油增产效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的选择性堵水聚合物，一方面可以增强堵水效果和封堵强度，另一方面可降低油相通过的渗透率，实现油层的堵水不堵油，对特高含水期提高油井产能具有重要的意义。

根据本发明的第一方面，提供了一种堵水聚合物，包括式A所示的单体、式B所示的单体、式C所示的单体、式D所示的单体以及疏水单体的共聚反应产物，优选所述疏水单体的结构如式E和/或式F所示：

其中，R1-R7各自独立地选自H或C1-C4烷基，R8为C1-C4烷基；R9-R11各自独立的选自单键或C1-C4亚烷基，优选为单键、亚甲基或亚乙基；M选自H、Na或K；X为卤素，优选为Cl或Br。

所述“C1-C4烷基”包括甲基、乙基、丙基和丁基。所述“C1-C4亚烷基”包括亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基。其中“丙基”包括正丙基和异丙基，“丁基”包括正丁基、异丁基和叔丁基。

根据本发明的优选实施方式，R1-R7为H或甲基。

根据本发明的优选实施方式，式B中，R1、R2为甲基，R9为亚甲基，式B所示的单体优选为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钾。