高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物及其合成方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性疏水缔合聚合物及其合成方法，主要解决目前高温高盐油藏驱油用聚合物粘度低稳定性差的问题，通过采用高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，由包括下列质量份表示的混合物经自由基胶束水溶液聚合而得：a)100份的丙烯酰胺；b)0～60份的阴离子单体；c)0.1～15份的疏水单体；d)0～15份的表面活性剂；e)200～2000份的水的技术方案，较好的解决了该技术问题，可用于高温高盐油藏驱油剂。

Hydrophobically associating polymer for oil displacement in high temperature and high salinity reservoir and synthesis method thereof

The invention relates to a water soluble hydrophobically associating polymer and its synthesis method, mainly solves the problems of high temperature and high salinity reservoir flooding low viscosity polymer with poor stability, through the use of high temperature and high salinity reservoir with hydrophobically associating polymer flooding, including the following parts of the said mixture quality free radical micellar aqueous solution polymerization. A) 100 b) acrylamide; 0 to 60 portions of anionic monomer; c) 0.1 to 15 copies of the hydrophobic monomer; d) 0 to 15 parts of the surface active agent; E) scheme 200 to 2000 parts of water, solves the technical problems that can be used in high temperature salt oil displacing agent.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物及其合成方法，主要解决目前驱油用聚合物粘度低稳定性差的问题，可作为高温高盐油藏驱油剂使用。
技术介绍
目前提高原油采收率已成为世界各国陆上石油工业持续发展的一项迫切的战略任务。在提高原油采收率的三次采油(EOR)的方法中，聚合物驱油技术占重要地位。部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)是聚合物驱油技术中使用最多的聚合物，已在我国的大庆、胜利、辽河等油田得到成功使用。但是HPAM在实际应用中有许多缺点：耐温性差，当温度超过70℃时，酰氨基(-CONH2)易水解，使得聚合物溶液粘度急剧降低；耐盐性不好，羧基对盐非常敏感，尤其是遇到高价离子时易发生沉淀，在含Ca2+、Mg2+、Al3+等离子浓度高的地层中常发生相分离；相对分子质量高的聚合物溶解速度慢，而且容易剪切降解，主要原因在于HPAM具有对盐、温度及剪切作用敏感的线性柔性链结构，所以HPAM特定的分子结构决定了它适用于中低温、低盐油藏。因此，耐温耐盐水溶性聚合物驱油助剂的研究与开发已成为近年来国内外各油田和化学工作者竞相研究的课题。疏水缔合水溶性耐温耐盐聚合物已成为当今高分子材料科学研究的新热点之一，它是指在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的一类水溶性聚合物。由于其独特的两亲结构使其水溶液特性与一般水溶性聚合物溶液大相径庭，它在较高温度下的一定浓度无机盐溶液中仍有很好的增粘作用，主要因为其水溶液由于分子间疏水基团的缔合而形成不稳定的可逆空间网络结构，通过这种缔合作用形成了非常大的超分子结构，这种结构受时间影响小，抵抗温度破坏的能力强，在盐溶液中，小分子电解质的加入使疏水缔合作用增强，溶液粘度增加，表现出明显的抗盐性能。国内在疏水缔合聚合物方面开展了大量研究，其中西南石油学院、成都科技大学、中石油勘探开发研究院、石油大学、中北大学等均取得了较好的进展和成果。欧阳坚等(CN1317501)合成的高分子量疏水缔合聚合物，在75℃总矿化度12000mg/L，其中Ca2+和Mg2+为300mg/L，样品浓度为1500mg/L，采用布氏粘度计，剪切速率为36.7s-1粘度为15.6～12.4mPa.s；冯茹森等(CN1793189A)采用胶束共聚法合成了含丙烯酰胺、丙烯酸钠和烯丙基-烷基苯基醚三种结构单元的疏水缔合聚合物，虽然有较好的增粘效果，但烯丙基-烷基苯基醚单体的合成较为复杂；钟传蓉等(CN101293944A、CN101148582A)合成了含乙烯基稠环芳烃作为疏水单体的疏水缔合聚合物，聚合过程时间较长，只评价了45℃下聚合物在淡水及盐水中的增粘效果，抗盐效果评价了NaCl浓度<100000mg/L、CaC12浓度<1000mg/L的情况；孔瑛等(CN1528734、CN1528797)合成了含氟碳基团的超高分子量水溶性疏水缔合型聚合物，评价了其在胜利盐水(总矿化度6000mg/L，钙镁离子500mg/L)70℃条件下的增粘性，其中含氟丙烯酸酯疏水单体的价格昂贵；江立鼎(新一族疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及其水溶液的流变性能，2007年硕士论文)采用表面活性单体NaAMC14S与AM水溶液均相共聚合的方法成功的制备了具有疏水嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM，克服了胶束共聚合使用普通表面活性剂所带来的若干缺点，共聚物NaAMC14S/AM的疏水微嵌段的长度可以通过调节外加电解质的用量来控制，但研究工作偏重于理论，没有在实际油田矿藏条件下的评价结果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术的聚合物在高温高盐油藏中粘度低的问题，提供一种高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，该疏水缔合聚合物具有良好的水溶性，具有良好的耐温抗盐和抗剪切性能。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种解决上述技术问题之一所述疏水缔合聚合物的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种解决上述技术问题之一所述疏水缔合聚合物在高温高盐油藏中作为驱油剂的应用。为了解决上述技术问题之一，本专利技术的技术方案如下：高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，由包括下列质量份表示的混合物经自由基胶束聚合而得：a)100份的丙烯酰胺；b)0～60份的阴离子单体；c)0.1～15份的疏水单体；d)0～15份的表面活性剂；e)200～2000份的水。上述技术方案中，所述自由基聚合阴离子单体优选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磺酸中的至少一种。上述技书方案中，所述疏水单体优选自阴离子疏水单体、阳离子疏水单体或非离子疏水单体中的至少一种。上述技术方案中，所述阴离子疏水单体优选具有式(Ⅰ)所示的通式；所述阳离子疏水单体优选具有式(Ⅱ)所示的通式；所述非离子疏水单体具有式(Ⅲ)所示的通式；其中，R0为H或甲基，R1为C1～C22的烷基链，R2为C1～C22的烷基，R3和R4独立选自C1～C4的烷基，A为-COOH、-SO3Na、-SO3H、-CONH2、-CONHRSO3H、-CONHRSO3Na中的至少一种；X为卤素，更优选为氯；R为C1～C22的亚烷基，R5为H或甲基，R6为C1～C22的烷基。上述技术方案中，所述表面活性剂优选自阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂中的至少一种。上述技术方案中，所述阴离子型表面活性剂优选自C8-16烷基硫酸钠、C8-16烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述阳离子型表面活性剂优选自C8-16烷基溴(氯)化铵中的至少一种。上述技术方案中，所述表面活性剂优选自非离子型表面活性剂中的至少一种；进一步优选自C8～C22烷基酚聚氧乙烯醚(EO＝4～30)、C8～C22脂肪醇聚氧乙烯醚(EO＝4～30)中的至少一种；本专利技术发现当所述表面活性剂优选自烷基酚聚氧乙烯醚(EO＝4～30)、脂肪醇聚氧乙烯醚(EO＝4～30)中的至少一种时，此类表面活性剂不仅有助于疏水单体和疏水缔合聚合物的溶解，还影响疏水缔合聚合物的合成反应过程，有助于提高得到的疏水缔合聚合物的增粘作用，具有较好的协同增效作用。为解决上述技术问题之二，本专利技术的技术方案如下：一种上述技术方案任一所述的疏水缔合聚合物的制备方法，包括以下步骤：(a)在聚合釜中加入所需量的水、丙烯酰胺、阴离子单体、疏水单体、表面活性剂，搅拌均匀形成溶液；(b)调节溶液的pH值至7～10，加入自由基聚合引发剂，在10～30℃的温度引发0.5～1小时；(c)在40～60℃的温度下聚合2～8小时，得到含水的凝胶状疏水缔合聚合物：(d)80～95℃干燥后粉碎，得到高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物。上述技术方案中，所述自由基引发剂优选为氧化还原引发剂。上述技术方案中，所述自由基引发剂用量优选占所述单体总重的0.003～0.5％。上述技术方案中，所述自由基引发剂优选自过硫酸铵或碱金属过硫酸盐中至少一种氧化剂和选自碱金属亚硫酸盐、碱金属亚硫酸氢盐或碱金属硫代硫酸盐中的至少一种还原剂组成。为了解决上述技术问题之三，本专利技术采用的技术方案为：一种上述技术方案任一所述的高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物在高温高盐油藏中作为驱油剂的应用。上述技术方案中，所述应用方法本领域技术人员可以根据现有技术中聚合物驱的方法加以利用，并无特殊要求，例如但不限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，由包括下列质量份表示的混合物经自由基胶束聚合而得：a)100份的丙烯酰胺；b)0～60份的阴离子单体；c)0.1～15份的疏水单体；d)0～15份的表面活性剂；e)200～2000份的水。

【技术特征摘要】
1.高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，由包括下列质量份表示的混合物经自由基胶束聚合而得：a)100份的丙烯酰胺；b)0～60份的阴离子单体；c)0.1～15份的疏水单体；d)0～15份的表面活性剂；e)200～2000份的水。2.根据权利要求1所述的高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，其特征在于所述阴离子单体选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磺酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，其特征在于所述疏水单体选自阴离子疏水单体、阳离子疏水单体或非离子疏水单体中的至少一种。4.根据权利要求3所述的高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，其特征在于所述阴离子疏水单体具有式(Ⅰ)所示的通式，所述阳离子疏水单体具有式(Ⅱ)所示的通式，所述非离子疏水单体具有式(Ⅲ)所示的通式；其中，R0为H或甲基，R1为C1～C22的烷基链，R2为C1～C22的烷基，R3和R4独立选自C1～C4的烷基，A为-COOH、-SO3Na、-SO3H、-CONH2、-CONHRSO3H、-CONHRSO3Na中的至少一种；X为卤素，R为C1～C22的亚烷基，R5为H或甲基，R6为C1～C22的烷基。5.根据权利要求1所述的高温高盐油藏驱油用疏水缔合聚合物，其特征在
\t于所述表面活性剂选自阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡红，夏燕敏，苏智青，宋晓芳，许汇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11