驱油聚合物及其制备方法和作为聚合物驱油剂的应用技术

本发明专利技术涉及油田化学领域，公开了一种驱油聚合物及其制备方法和作为聚合物驱油剂的应用。其中，该驱油聚合物含有式(1)所示结构的结构单元A，式(2)所示结构的结构单元B，式(3)所示结构的结构单元C；以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为10‑90重量％，所述结构单元B的含量为10‑55重量％，所述结构单元C的含量为0.5‑50重量％，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万‑1500万；该驱油聚合物具有更低的超低界面张力，以及具有足够高的粘度。

【技术实现步骤摘要】
驱油聚合物及其制备方法和作为聚合物驱油剂的应用
本专利技术涉及油田化学领域，具体地，涉及一种驱油聚合物及其制备方法和作为聚合物驱油剂的应用。
技术介绍
在三次采油技术中，三元化学复合驱油技术能够实现油水超低界面张力，同时保持注入流体粘度，大幅度提高采收率。但是，不同组份化学剂的混合物在油藏多孔介质中的吸附、扩散和运移等性能特征差异较大，导致在油藏孔隙中驱油时的“色谱分离效应”。同时表面活性剂在驱替过程中损耗量增大，采收率和经济效益降低。另外，使用强碱助剂时，采出过程中诸多环节产生严重结垢，给生产管理带来了困难。要保证驱油体系在高矿化度和高温度条件下同时具有足够高的粘度和超低界面张力，必须冲破以往利用聚合物/表面活性剂复配体系的框框。结合高分子的增粘能力与低分子表面活性剂的表面活性，在高分子链上引入具有优良表面活性的功能基团，达到既增粘又降低界面张力的效果，一种材料同时起到聚合物和表面活性剂两种材料的作用，因此此类具有表面活性的高分子驱油剂将一定程度上解决聚合物-表面活性剂复合驱存在的色谱分离效应问题，同时由于具有表面活性功能聚合物的增粘性能，它也具有稳定泡沫的作用，在泡沫驱油和多元泡沫复合驱中可充当稳泡剂，这些优越性能使其在三次采油中具有广阔的应用前景。CN105331347A中将水溶性PVA和油溶性物质在在一定条件下反应得到驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂。所制得的产物既具有水溶性又具有部分油溶性，进而增加表面活性剂溶液与原油的相溶性，但在苛刻的油藏条件下其并不具备耐温抗盐能力以及减少波及油藏的含油饱和度的能力。西南石油学院的孙力立等人采用均相聚合法，合成了一种新型高分子表面活性剂，该高分子表面活性剂为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯三元共聚物，该高分子表面活性剂降低表面张力的能力不及低分子表面活性剂，其与无机盐复配，由于协同效应，会产生出优于单一表面活性剂的复配性能，使表面张力降得更低，但该高分子表面活性剂的耐温抗盐性能较差。人们对驱油聚合物的研究不断深入，开发新的品种和新的合成方法也是当前研究的热点。但由于对结构和性能的关系认识不够，涉及物理化学性质的大分子水溶液体系又非常复杂，到目前为止驱油聚合物这一领域的研究进展缓慢。因此，研究其结构与性能的关系，合成高分子量的具有良好表面活性的共聚物，具有重要的理论和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的驱油体系在高矿化度和高温度条件下不能够同时具有足够高的粘度和超低界面张力的问题，提供一种驱油聚合物及其制备方法和作为聚合物驱油剂的应用，该驱油聚合物具有更低的超低界面张力，以及具有足够高的粘度。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种驱油聚合物，该驱油聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为10-90重量％，所述结构单元B的含量为10-55重量％，所述结构单元C的含量为0.5-50重量％，其中，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万-1500万；其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；式(2)中的M各自独立地为H、Na或K；R6为H、C1-C3的烷基，R7为H、C1-C12的烷基、C1-C12的烷基芳基或C1-C12的烷基苯氧基亚烷基，R8为C1-C4的烷基、C1-C3的烷基芳基，X为Cl，B-或F。本专利技术第二方面提供了一种驱油聚合物的制备方法，该方法包括：在溶液聚合反应条件下，在引发剂存在下，使单体混合物在水中进行聚合反应，其中，所述单体混合物含有单体D、单体E和单体F；所述单体D为具有式(9)所示结构的单体，单体E为具有式(10)所示结构的单体，单体F为具有式(11)所示结构的单体；且以所述单体混合物的总量为基准，单体D的含量为10-90重量％，单体E的含量为10-55重量％，单体F的含量为0.5-50重量％；其中，所述聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为1000万-1500万；其中，R1、R2各自独立地为氢或C1-C4的烷基，R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为氢或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为氢，M为H、Na或K，R6为H、C1-C3的烷基，R7为H、C1-C12的烷基、C1-C12的烷基芳基或C1-C12的烷基苯氧基亚烷基，R8为C1-C4的烷基、C1-C3的烷基芳基，X为Cl、Br或F。本专利技术第三方面提供了一种由前述所述方法制备得到的驱油聚合物。本专利技术第四方面提供了一种前述所述的驱油聚合物作为聚合物驱油剂的应用。通过上述技术方案，本专利技术的水溶性的驱油聚合物兼具良好的表面活性、增稠水介质能力和耐高温高盐的能力。具体地，本专利技术的聚合物在低温下具有较大的表观粘度，温度升至80℃，矿化度15000mg/L时，聚合物水溶液表观粘度能够达到14.9-17.0mPa·s，矿化度25000mg/L时，在温度为80℃时，仍具有较高的表观粘度，聚合物水溶液表观粘度能够达到10.8-13.9mPa·s，表明根据本专利技术的驱油聚合物具有良好的耐温抗盐性能。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供一种驱油聚合物，该驱油聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为10-90重量％，所述结构单元B的含量为10-55重量％，所述结构单元C的含量为0.5-50重量％，其中，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万-1500万；其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；式(2)中的M各自独立地为H、Na或K；R6为H、C1-C3的烷基，R7为H、C1-C12的烷基、C1-C12的烷基芳基或C1-C12的烷基苯氧基亚烷基，R8为C1-C4的烷基、C1-C3的烷基芳基，X为Cl、Br或F。根据本专利技术，R6优选为H，R7优选为H、C8-C12的烷基、C1-C6的烷基芳基或C1-C6的烷基苯氧基亚烷基，R8优选为C1-C3的烷基、C1-C2的烷基芳基，X优选为Cl。根据本专利技术，所述C1-C4的烷基可以包括但不限于：甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱油聚合物，该驱油聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其特征在于，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为10-90重量％，所述结构单元B的含量为10-55重量％，所述结构单元C的含量为0.5-50重量％，其中，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万-1500万；/n

【技术特征摘要】
1.一种驱油聚合物，该驱油聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其特征在于，所述结构单元A为具有式(1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(3)所示结构的结构单元；以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为10-90重量％，所述结构单元B的含量为10-55重量％，所述结构单元C的含量为0.5-50重量％，其中，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万-1500万；



其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基；R3为C1-C14的亚烷基；R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H；式(2)中的M各自独立地为H、Na或K；R6为H、C1-C3的烷基，R7为H、C1-C12的烷基、C1-C12的烷基芳基或C1-C12的烷基苯氧基亚烷基，R8为C1-C4的烷基、C1-C3的烷基芳基，X为Cl、Br或F。


2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，以所述驱油聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为60-85重量％，所述结构单元B的含量为10-35重量％，所述结构单元C的含量为0.5-10重量％；
优选地，所述驱油聚合物的特性粘数η为1900-2650mL/g；
优选地，当所述聚合物的浓度为1500mg/L时，所述聚合物的表面张力为33-40mN/m；
优选地，所述驱油聚合物的粘均分子量为1000万-1300万。


3.根据权利要求1或2所述的聚合物，其中，所述结构单元A为具有式(4)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(5)所示结构的结构单元，以及所述结构单元C为具有式(6)、(7)和(8)所示结构的单元中的至少一种，





4.一种驱油聚合物的制备方法，该方法包括：在溶液聚合反应条件下，在引发剂存在下，使单体混合物在水中进行聚合反应，其特征在于，所述单体混合物含有单体D、单体E和单体F；所述单体D为具有式(9)所示结构的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓春，赵方园，杨捷，
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北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11