[发明专利]一种抗高温抗盐型聚合物、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗高温抗盐型聚合物、其制备方法和应用，属于高分子聚合物的制备领域。采用水溶液自由基聚合，光引发体系，在水溶液中与丙烯酰胺、丙烯酸钠、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠共聚合，同时加入的聚合物稳定剂，聚合物支化剂，纳米纤维素助溶剂；聚合后经造粒干燥，得到抗高温高盐阴离子聚丙烯酰胺降滤失剂。本发明所述制备的抗高温抗高盐聚合物降滤失剂具有以下特点：高效增粘性、较好的耐温，耐盐性、良好的水溶性和稳定性包括剪切稳定性，化学稳定性，热稳定性，盐稳定性，生物稳定性，长效稳定性。

技术领域

本发明属于高分子聚合物的制备领域，尤其是一种抗高温抗盐型聚合物、其制备方法和应用。

背景技术

常用的抗温抗盐型聚合物降滤失剂主要是阴离子聚丙烯酰胺(APAM)及其衍生物。APAM亲水性强，易与水形成氢键，易溶于水，水化后具有较大的水动力学体积，起到增粘作用，分子链间发生电性排斥作用，使分子链伸展，可以获得更大的水动力学体积。但由于分子链为柔性链，在水溶液中表现为无规线团构象，在高温、高矿化度的盐水中，分子链发生卷曲，粘度大幅度下降，使聚合物溶液增粘作用明显丧失，并且柔性链易于机械降解，使其应用范围受到了较大的限制，不能很好的满足高温高矿化度超深钻井采油的要求。

在现有技术中，已有研究人员通过采用类烷基取代丙烯酰胺代替现有的丙烯酰胺，由于其酰胺基上两个活泼的氢原子被烷基取代，所以有效地抑制了酰胺基在高温下的水解，提升了降滤失剂的耐高温性能，其正常使用温度甚至能够达到200℃。类烷基取代丙烯酰胺作为一个单体添加剂，能够有效提高聚合物抗高温效果，但是由于类烷基取代丙烯酰胺的柔性分子链段，受到温度变化较为明显，在高温、高矿化度的盐水中，分子链发生卷曲，粘度大幅度下降，使聚合物溶液增粘作用明显丧失。

因此，开发出适应耐温230℃以上的高温高矿化度超深钻井的抗高温抗盐聚合物降滤失剂有着重大而且迫切的需求。

发明内容

发明目的：提供一种抗高温抗盐型聚合物、其制备方法和应用，以解决背景技术中所涉及的问题。

技术方案：第一方面，本发明提供一种抗高温抗盐型聚合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将高效抗温抗盐单体、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、光引发剂，热引发剂，聚合物支化剂，聚合物稳定剂，纳米纤维素加入反应釜中充分搅拌溶解；

步骤2、打开氮气阀门充氮除氧20～30分钟，同时打开冷却盐水降温；缓慢搅拌直到溶解分散均匀；

步骤3、当反应釜中物料温度降低到5～6℃时，停止搅拌，打开聚合灯，光照聚合1～2小时，把胶块放入捏合槽；

步骤4、捏合10分钟后将胶块的产品送入造粒机造粒，造粒好后送入流化床于80～100℃下干燥；

步骤5、干燥好后，送入粉碎机粉碎，然后根据粒径要求筛分，包装后再送入成品库储存。

优选地，所述高效抗温抗盐单体包括N’N-二甲基丙烯酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮，且重量比例为1:(0.9～1.3)。

优选地，所述光引发剂为2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐、2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐的两种，复配重量比例为1:1。

优选地，所述热引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过二碳酸二环己基酯、过辛酸叔丁酯、过辛酸叔戊酯、过壬二酸二叔丁酯、过乙酸叔丁酯中任意两种，复配比例为1:1。

优选地，所述聚合物稳定剂至少包括高度甲基醚化三聚氰胺树脂、甲基醚化高亚氨基三聚氰胺树脂和四(甲氧基甲基)甘脲树脂中的一种；

所述聚合物支化剂至少包括N’N-亚甲基双丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种。