[发明专利]一种丙烯酰胺共聚物制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种丙烯酰胺共聚物的制备方法及其应用，采用胶束聚合工艺，通过丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸与活性单体的共聚来合成超高分子量的丙烯酰胺共聚物。本发明可以在胶束内温和分解生成自由基，使胶束体系中自由基浓度始终保持在一个相对较低和稳定的浓度，进而可以缓慢引发丙烯酰胺及共聚单体，使整个聚合反应平稳进行，可有效控制聚合反应速度，使聚合温度缓慢上升，从而利于高分子量丙烯酰胺共聚物的生成。由于聚合反应温度适中，聚合反应速度平稳，大幅地减少分子链间的交联，从而保证共聚物具有良好的溶解性能。

技术领域

本发明属于采油添加剂制备技术领域，具体涉及一种丙烯酰胺共聚物制备方法及其应用。

背景技术

聚合物驱是一项比较成熟的三次采油技术，该技术可以比水驱提高采收率8％～15％。但聚合物在地层中存在不可入孔隙体积(在5％～30％范围)，减小了聚合物驱的波及体积，并且聚合物驱不存在低油水界面张力所产生的洗油能力，因此聚合物加上表面活性剂的二元驱是目前国内油田普遍采用的高效经济的化学驱油方式，在矿场试验过程中，表面活性剂和聚合物色谱分离的问题影响二元驱的增油效果。

活性聚合物主要是通过丙烯酰胺与活性功能单体的胶束自由基共聚合得到，研究表明胶束共聚法是合成增粘性活性聚合物的最有效的方法之一，活性功能单体通常为油溶性单体或两亲性单体。丙烯酰胺类活性单体在胶束共聚中具有反应活性适中，聚合物分子量高等特点，可用于丙烯酰胺类单体的共聚合，从而得到性能优异的深部调驱用聚合物。该类聚合物不仅具有高分子聚合物增粘性，同时具有小分子表面活性剂的增溶和乳化性能，可以有效克服聚合物/表面活性剂二元复合驱在地层运移过程中出现的分离现象，以提高波及效率和洗油效率，进而提高原油采收率。

CN103694982A公开了一种新型表面活性聚合物驱油剂及其制备方法，属于高分子聚合物驱油剂技术领域；所述新型表面活性聚合物驱油剂在高分子主链上引入了耐温、耐剪切的2-丙烯基酰胺-2-甲基丙磺酸基团，和耐盐、耐高矿化度可聚合的表面活性单体顺丁烯二酸-(Z)-3-碘-3-三氟甲基-1-丁基烯丙酯钠盐，再在一定的条件下与丙烯酰胺进行共聚而成。采用该方法制备得到的高分子聚合物分子量只有1950～2050万，耐温抗盐性能较差，不能满足特殊油藏要求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种丙烯酰胺共聚物的制备方法，该共聚物不仅具有超高分子量的增粘性、优异的溶解性能和耐温抗盐性能，而且具有良好的表/界面活性，使其能作为聚合物驱油剂用于高温高盐油藏。

一种丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括如下步骤：

(1)、称取丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸并配成水溶液，用碱性试剂调节水溶液的pH值为6～10，鼓入氮气30min；

(2)、在氮气保护下，依次加入称取的表面活性剂、活性单体、络合剂和尿素，置于25～40℃水浴中，搅拌使其分散均一，形成稳定的胶束溶液；

所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠；

所述的活性单体为通式结构为(1)式所示的化合物中的一种：

式中n为1～8的整数；

(3)、在氮气保护下，向所述胶束溶液加入复合引发剂A和B，鼓入氮气直至溶液变稠，即引发开始，在氮气保护下，聚合维持6～8小时；

所述主引发剂A的结构式为：

式中m为2-6的整数；

所述助引发剂B为N,N’-1,2-乙烷二基二脲，其结构式为：

(4)、升温到60℃～70℃，在氮气保护下，继续聚合4～6小时，得到胶块；