一種微交聯驅油用聚合物及其製備方法
2023-10-04 05:25:24
專利名稱：一種微交聯驅油用聚合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種驅油用丙烯醯胺類聚合物及其製備方法，屬於水溶性聚合物和驅油用聚合物提高原油採收率研究領域，具體說是一種微交聯驅油用聚合物及其製備方法。
背景技術：
三次採油已成為我國提高石油採收率的主要措施之一，目前驅油用聚合物主要是部分水解聚丙烯醯胺。部分水解聚丙烯醯胺作為一種性能優良的水溶性聚合物驅油劑，在提高石油採收率中得到了廣泛應用。但在使用部分水解聚丙烯醯胺驅油的實踐過程中也發現了一些問題如高的剪切速度會造成粘度損失；長時間放置或較高溫度下放置易降解；在高礦化度下部分水解聚丙烯醯胺粘度損失嚴重。這些問題影響了部分水解聚丙烯醯胺的充分發揮。目前，提高聚合物的耐溫抗鹽性能，主要是以丙烯醯胺或丙烯酸類聚合物為基礎， 通過聚合物改性或共聚引入其他具有特殊功能的結構單元，包括提高聚合物分子主鏈的熱穩定性，引人龐大側基或剛性側基，引入具有特殊功能的結構單元，利用高分子鏈間相互作用，在高分子鏈上引入親油基團和親水基團，與天然高分子接枝共聚，引入具有優良表面活性的功能基團等。當前提高聚合物耐溫抗鹽性能的途徑有(1)共聚，採用丙烯醯胺與帶有耐溫抗鹽性能結構單元的功能單體共聚，製備耐溫抗鹽共聚物。(2)締合，利用大分子基團間的氫鍵，靜電庫侖力與疏水締合等分子間作用力，進行大分子自組裝，使聚合物溶液具有超分子結構，從而研製出具有耐溫抗鹽性能優良的聚合物驅油劑。(3)微交聯，採用聚丙烯醯胺輕度交聯合成具有可流動的水凝膠。由於交聯結構的存在，使聚合物剛性增強，構象轉變難度增大，在高溫(75 90°C )、高礦化度下仍能保持良好的熱穩定性，顯示優良的耐溫抗鹽性能。交聯聚合物驅油技術是在聚合物驅和凝膠堵水技術基礎上發展起來的一種新興驅油技術，因其用量很低、提高採收率明顯、適應性強等特點而成為提高原油採收率的有效手段之一。部分水解聚丙烯醯胺分子中可參與交聯的官能團為醯胺基和羧基，因此凡能與醯胺基和羧基進行反應的化合物，都可能作為交聯劑使用。 交聯劑又可以分為螯合型交聯劑和共價鍵交聯劑。微交聯聚合物，可以解決聚合物驅技術中所存在的聚合物用量高，耐溫抗鹽性能差的問題，可以應用於高溫高鹽的三類油藏。為此，本發明從分子結構設計角度出發，結合驅油機理，設計合成微交聯驅油用聚合物，該聚合物有很高的粘度保留率，擴展了部分水解聚丙烯醯胺的應用領域和範圍，顯示出良好的應用前景。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的就是提供一種微交聯驅油用聚合物及其製備方法，在聚合中加入雙乙烯基單體，使共聚後的聚合物大分子出現微交聯結構，在聚合物較低濃度下，達到高粘度的效果，從而提高驅油用聚合物的耐溫抗鹽性能。為達到以上目的，本發明採取的技術方案是一種微交聯驅油用聚合物，其特徵在於其結構式如(1)式
權利要求
1. 一種微交聯驅油用聚合物，其特徵在於其結構式如(1)式 —「CH2-CH——
2.如權利要求1所述的微交聯驅油用聚合物，其特徵在於所述雙乙烯基單體是通式結構為(2)式所示的化合物中的一種
3. 一種微交聯驅油用聚合物，其特徵在於通過如下方法製備 第1步，稱取丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體配成水溶液，用鹼調節水溶液的PH值為6 12 ；所述鹼為氫氧化鈉或碳酸鈉；所述的丙烯醯胺類單體是以下聚合單體中的至少一種，當選擇兩種或兩種以上時配比任意2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N，N- 二甲基丙烯醯胺；所述雙乙烯基單體是通式結構為(2)式所示的化合物中的一種
4. 一種權利要求1所述的微交聯驅油用聚合物的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟第1步，稱取丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體配成水溶液，用鹼調節水溶液的PH值為6 12 ；所述鹼為氫氧化鈉或碳酸鈉；所述的丙烯醯胺類單體是以下聚合單體中的至少一種，當選擇兩種或兩種以上時配比任意2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和N，N- 二甲基丙烯醯胺；上述丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和微交聯單體在水溶液中的總質量濃度為10% 40%，按照質量比，其中丙烯醯胺類單體的質量比為30% 50%，雙乙烯基單體的質量比為0. 5% 5%，餘量為丙烯醯胺；第2步，加入絡合劑和尿素水溶液所述的絡合劑為EDTA-2Na水溶液；絡合劑的加入量為丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體總質量的 10%，尿素的加入量為丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體總質量的0. ；第3步，在0°C 10°C溫度下，在氮氣保護下，加入引發劑，聚合1 8小時； 所述的引發劑是由過硫酸鹽氧化劑與亞硫酸鹽還原劑組成的氧化-還原引發體系， 所述的過硫酸鹽氧化劑的加入量為丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體總質量的、0. 01% 0. 1%，所述的亞硫酸鹽還原劑的加入量為丙烯醯胺、丙烯醯胺類單體和雙乙烯基單體總質量的0. 005% 0. 05% ；第4步，升溫到40°C 60°C，繼續聚合2 6小時；第5步，將所得膠體取出，切割、造粒、乾燥、粉碎、過篩得白色微交聯驅油用聚合物。
5.如權利要求4所述的微交聯驅油用聚合物的製備方法，其特徵在於所述的過硫酸鹽氧化劑為0. 的過硫酸鉀水溶液或0. 的過硫酸銨水溶液；所述的亞硫酸鹽還原劑為0. 05%的亞硫酸氫鉀水溶液或0. 05%亞硫酸氫鈉水溶液。
6.如權利要求4或5所述的微交聯驅油用聚合物的製備方法，其特徵在於所述雙乙烯基單體是通式結構為(2)式所示的化合物中的一種
全文摘要
本發明涉及一種微交聯驅油用聚合物及其製備方法，在丙烯醯胺共聚物中引入雙乙烯基單體，得到含有微交聯結構的聚合物，從而提高聚丙烯醯胺的耐溫抗鹽性；雙乙烯基單體的引入，不僅會聚合到大分子主鏈上，而且起到交聯劑的作用。該微交聯聚合物在較低濃度下可以獲得較高的粘度，從而達到增粘的目的。在長期的地下高溫高鹽環境下，微交聯聚合物不僅發揮聚合物增粘、抗鹽的作用，同時起到驅油調剖的作用。本發明所述的微交聯驅油用聚合物及其製備方法，在聚合中加入雙乙烯基單體，使共聚後的聚合物大分子出現微交聯結構，在聚合物較低濃度下，達到高粘度的效果，從而提高驅油用聚合物的耐溫抗鹽性能。
文檔編號C08F222/38GK102408518SQ201010290290
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者劉希, 趙方園, 黃鳳興 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院