含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及高温高盐油田注水开发技术领域，公开了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用。该共聚物含有具有式(1)所示的结构单元A、具有式(2)所示的结构单元B和具有式(3)所示的结构单元C，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，结构单元A为69

【技术实现步骤摘要】
含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高温高盐油田注水开发
，具体地，涉及一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在我国油田现阶段的注水开发过程中，由于地层非均质性严重，注入水会沿高渗层突进，导致注入水的无效循环和油井含水率的逐年上升。采用在注水井进行调剖和油井进行堵水技术，已成为油田稳产增产的重要措施。但随着常规调堵体系多轮次地开发，近井地带剩余油饱和度明显下降，增油效果变差。实验室数模和物模试验表明，只有通过油藏深部调驱和调堵才能更有效地改善油藏的非均质性，实现稳油控水调结构，从而提高注水开发的采油效果。
[0003]目前，油田企业根据实际油藏地质条件，选择较为合适的深部调驱剂和相应的施工工艺，在稳油控水方面发挥重要的作用。但面对高温高盐和特高含水期油藏，油井水淹严重，油水关系复杂等问题，传统调驱剂如预交联凝胶颗粒、粘土胶共聚物絮凝体系等仅能作用在近井地带，很难做到深部调驱，导致现场实施效果差。
[0004]因此，开发新型深部调驱材料为高温高盐特高含水期油藏提高采收率具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术中针对高温高盐和特高含水期油藏，现有调驱剂很难做到深部调驱以及解决效果差的问题，提供一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用，该共聚物在高温高盐和特高含水期油藏具有较高的粘度，且在一定注入压力下，流动性好，能够进入到油藏深部，达到深部调驱的目的。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物，该共聚物含有结构单元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；其中，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，所述结构单元A的含量为69
‑
89重量％，所述结构单元B的含量为9
‑
30重量％，所述结构单元C的含量为0.1
‑
2重量％；
[0007][0008]其中，q为1
‑
2的整数，p为1
‑
5的整数，M为氢或碱金属。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物的制备方法，该方法包括：在溶液聚合条件下，在复合引发体系的存在下，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磺酸单体和功能单体以及丙烯酰胺，所述磺酸单体为具有式(4)所示结构的单体，所述功能单体为具有式(5)所示结构的单体；所述复合引发体系包括主引发剂和助引发剂，所述主引发剂具有式(6)所示的结构，所述助引发剂具有式(7)所示的结构；且以单体混合物的总量为基准，所述丙烯酰胺的含量为69
‑
89重量％，所述磺酸单体的含量为9
‑
30重量％，所述功能单体的含量为0.1
‑
2重量％；
[0010][0011]其中，q为1
‑
2的整数，p为1
‑
5的整数，m为1
‑
6的整数，n为1
‑
15的整数，M为氢或碱金属。
[0012]本专利技术第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物。
[0013]本专利技术第四方面提供了一种前述所述的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物在高温高盐特高含水期油藏中的应用。
[0014]通过上述技术方案，本专利技术提供的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物在高温高盐特高含水期油藏条件下具有较高的粘度，在一定注入压力下，流动性好，能够进入到油藏深部，起到进得去、堵得住的作用，达到深部调驱的目的。
具体实施方式
[0015]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。
[0016]如前所述，本专利技术第一方面提高了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物，
该共聚物含有结构单元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；其中，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，所述结构单元A的含量为69
‑
89重量％，所述结构单元B的含量为9
‑
30重量％，所述结构单元C的含量为0.1
‑
2重量％；
[0017][0018]其中，q为1
‑
2的整数，p为1
‑
5的整数，M为氢或碱金属。
[0019]本专利技术的专利技术人意外发现：采用含有主引发剂和助引发剂的复合引发体系，在常温条件下能够顺利引发丙烯酰胺、磺酸单体和功能单体的共聚，得到高粘度的丙烯酰胺共聚物。本专利技术的专利技术人发现，一方面，在该复合引发体系中，主引发剂和助引发剂在协同作用下可产生自由基，能够引发丙烯酰胺和共聚单体平稳聚合，使聚合体系温度缓慢上升；另一方面，在聚合过程中，助引发剂为烷基硫脲，该助引发剂有着与功能单体类似的分子结构，不但能够提升功能单体的自由基聚合活性，还能够向功能单体结构单元中硫脲基团的发生链转移反应，形成含有多枝化长链结构的聚丙烯酰胺共聚物，进而得到高粘度丙烯酰胺共聚物，该丙烯酰胺共聚物能够作为丙烯酰胺类深部调驱材料，该调驱材料在油藏深部地层具有进得去、堵得住等特点，改善注水开发采油效果。
[0020]根据本专利技术，优选情况下，q为1，p为1
‑
3的整数；在本专利技术中，采用该优选方案，丙烯酰胺共聚物粘度较高，能达到油藏深部，堵水效果更优，更利于提高原油采收率。
[0021]根据本专利技术，优选情况下，所述碱金属选自钠(Na)或钾(K)。
[0022]根据本专利技术，优选情况下，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，所述结构单元A的含量为69
‑
89重量％，所述结构单元B的含量为10
‑
30重量％，所述结构单元C的含量为0.1
‑
2重量％。
[0023]根据本专利技术，在90℃，钙镁离子浓度为10000mg/L、矿化度为150000mg/L条件下，所述丙烯酰胺共聚物的水溶液的表观粘度为75.4
‑
86.8mPa
·
s，优选为85
‑
95mPa
·
s。
[0024]本专利技术中，所述表观粘度是在浓度为10000mg/L、矿化度为150000mg/L、90℃条件下，采用美国博勒飞公司的Brookfield粘度计对所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物，该共聚物含有结构单元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；其中，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，所述结构单元A的含量为69
‑
89重量％，所述结构单元B的含量为9
‑
30重量％，所述结构单元C的含量为0.1
‑
2重量％；其中，q为1
‑
2的整数，p为1
‑
5的整数，M为氢或碱金属。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中，q为1，p为1
‑
3的整数；和/或，所述碱金属选自钠或钾；和/或，以丙烯酰胺共聚物的重量为基准，所述结构单元A的含量为83
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89重量％，所述结构单元B的含量为9
‑
15重量％，所述结构单元C的含量为1
‑
2重量％。3.根据权利要求1或2所述的共聚物，其中，在90℃，钙镁离子浓度为10000mg/L、矿化度为150000mg/L条件下，所述丙烯酰胺共聚物的水溶液的表观粘度为75.4
‑
86.8mPa
·
s，丙烯酰胺残余单体含量＜0.05重量％。4.一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物的制备方法，该方法包括：在溶液聚合条件下，在复合引发体系的存在下，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磺酸单体和功能单体以及丙烯酰胺，所述磺酸单体为具有式(4)所示结构的单体，所述功能单体为具有式(5)所示结构的单体；所述复合引发体系包括主引发剂和助引发剂，所述主引发剂具有式(6)所示的结构，所述助引发剂具有式(7)所示的结构；且以单体混合物的总量为基准，所述丙烯酰胺的含量为69
‑
89重量％，所述磺酸单体的含量为9
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30重量％，所述功能单体的含量为0.1
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2重量％；
其中，q为1
‑
2的整数，p为1
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5的整数，m为1
‑
6的整数，n为1
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15的整数，M为氢或碱金属。5.根据权利要求4所述的方法，其中，q为1，p为1
‑
3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵方园，伊卓，李晶，杨捷，王晓春，
申请(专利权)人：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：