【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于驱油剂领域，尤其涉及三次采油领域用驱油剂，特别涉及一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
1、石油是工业的血液，目前我国的原油对外依存度已经超过70％，严重威胁国家能源安全，因此提高油田的原油采收率就成了保障国家能源安全的重中之重。化学驱在我国各油田的三次采油中取得了巨大的成功，其中最为代表性的是表面活性剂和聚合物两种驱油剂，其分别以降低油水界面张力和提高水相粘度为特点，有效的提高了原油采收率。为了取得更好的效果，聚合物-表面活性剂二元驱，碱-聚合物-表面活性剂三元驱等工艺分别在各油田得到应用，取得了突出的效果。
2、但复合驱中一直存在严重的色谱洗脱现象，因为驱油用的聚合物以聚丙烯酰胺为主，其分子量在数百万到两三千万之间，而驱油用的表面活性剂的分子量则仅有数百及上千。因此两类驱油剂之间存在巨大的分子尺寸的差异。
3、而地下油藏环境是以多孔介质为主的渗流通道，两个分子尺寸差异巨大的化合物在地下运移的过程中，受到了的流动阻力差别较大，进而造成其会在长距离的运移中出现明显的色谱洗脱，两相分离，无法起到复合驱最大化驱替效果的作用。
4、为了解决这一问题，聚合物表面活性剂和粘弹性表面活性剂两类产品分别被提出，其中聚合物表面活性剂是在聚合物分子链上引入表面活性单元，赋予其界面活性，而粘弹性表面活性剂则是赋予表面活性剂溶液粘弹性，进而使得其可以同聚合物一样提供水相粘度。
5、但是以上两类产品分别具有不同的缺点，以聚合物表面活性剂为例，聚合物表面活性剂是以
6、如何在形成较高分子量聚合物的基础上实现较高的界面活性，同时又能很好的抵抗地层运移中的色谱洗脱现象是本领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物及其制备方法与应用，本专利技术将含有阴阳两性电荷的共聚单体引入聚合物分子链中，聚合形成高分子量的聚合物后，再将含有阴阳两性电荷的表面活性剂与之复配，实现了在一个侧链位点上形成两个静电耦合位点，进而形成稳定的环状结构的复配体系，有效强化了聚合物分子链和表面活性侧基之间的相互作用，促进了其在地下运移过程中的一体运移，解决色谱洗脱问题。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其包括聚合物和两性表面活性剂，其中，所述聚合物中含有式(i)所示酰胺类结构单元和式(ii)所示两性结构单元：
3、
4、在式(ii)中，r2’选自甲基或氢，r5、r6各自独立地选自氢、烷基、芳基或芳烷基，r3选自-(r’)n-c(＝o)-o-、-(r’)n-c(＝o)-nh-或-(r’)n-c(＝o)-，r’选自亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，n＝0或1，m＝0或1，r4、r7各自独立地选自亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，a选自-so3-或-coo-。
5、其中，本专利技术所述聚合物式(ii)所示侧链具有阴阳两性，这样，式(ii)所示侧链可以与两性表面活性剂形成两个静电复合位点，进而形成一个稳定的环状结构，以此来强化表面活性剂与聚合物之间的相互作用，解决现有表面活性剂和聚合物复配体系在地下运移过程中色谱洗脱问题。
6、在一种优选的实施方式中，在式(ii)中，r2’选自甲基或氢；r5、r6各自独立地选自氢、c1～c20的烷基、c6～c20的芳基或c7～c20的芳烷基；r3选自-(r’)n-c(＝o)-o-、-(r’)n-c(＝o)-nh-或-(r’)n-c(＝o)-，r’选自c1～c20的亚烷基、c6～c20的亚芳基或c7～c20的亚芳烷基，n＝0或1；m＝0或1；r4、r7各自独立地选自c1～c20的亚烷基、c6～c20的亚芳基或c7～c20的亚芳烷基；a选自-so3-或-coo-。
7、在进一步优选的实施方式中，在式(ii)中，r2’为氢；r5、r6各自独立地选自氢、c1～c10的烷基、c6～c12的芳基或c7～c15的芳烷基；r3选自-(r’)n-c(＝o)-o-、-(r’)n-c(＝o)-nh-或-(r’)n-c(＝o)-，r’选自c1～c10的亚烷基、c6～c12的亚芳基或c7～c15的亚芳烷基，n＝0或1；m＝0或1，r4、r7各自独立地选自c1～c10的亚烷基、c6～c12的亚芳基或c7～c15的亚芳烷基，a选自-so3-或-coo-。
8、在更进一步优选的实施方式中，在式(ii)中，r2’为氢；r5、r6各自独立地选自氢、c1～c6的烷基、苯基或c7～c10的苯基烷基；r3选自-(r’)n-c(＝o)-o-、-(r’)n-c(＝o)-nh-或-(r’)n-c(＝o)-，r’选自c1～c5的亚烷基、亚苯基或c7～c10的亚苯基烷基，n＝0或1；m＝0或1；r4、r7各自独立地选自c1～c10的亚烷基、苯基或c7～c10亚苯基烷基；a选自-so3-或-coo-。
9、例如，在式(ii)中，r5、r6各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苯基、苯甲基或苯乙基，r’选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚苯基、亚苯甲基或亚苯乙基，r4、r7各自独立地选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚苯基、亚苯基甲基或亚苯基乙基。
10、在一种优选的实施方式中，所述聚合物中进一步含有：任选的式(iii)所示丙烯酸类结构单元，任选的式(iv)所示盐类结构单元，任选的式(v)所示吡咯烷酮类结构单元：
11、
12、在式(iii)中，r8选自氢、烷基、芳基或芳烷基；在式(iv)中，r9、r12、r13各自独立地选自氢、烷基、芳基或芳烷基，r10选自-(r”)r-c(＝o)-o-、-(r”)r-c(＝o)-nh-或-(r”)r-c(＝o)-，r”选自亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，r＝0或1，p＝0或1，r11选自亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，b选自-so3-或-coo-；在式(v)中，r14选自氢、烷基、芳基或芳烷基，r15选自亚烷基、亚芳基或亚芳烷基，q＝0或1。
13、在一种优选的实施方式中，在式(iii)中，r8选自氢、c1～c20的烷基、c6～c20的芳基或c7～c20的芳烷基，优选自氢、c1～c10的烷基、c6～c12的芳基或c7～c15的芳烷基，更优选自氢、c1～c5的烷基、苯基或c7～c10的苯基烷基。
14、例如，在式(ii本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其包括聚合物和两性表面活性剂，其中，所述聚合物中含有式(I)所示酰胺类结构单元和式(II)所示两性结构单元：
2.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，在式(II)中，R2’选自甲基或氢；R5、R6各自独立地选自氢、C1～C20的烷基、C6～C20的芳基或C7～C20的芳烷基；R3选自-(R’)n-C(＝O)-O-、-(R’)n-C(＝O)-NH-或-(R’)n-C(＝O)-，R’选自C1～C20的亚烷基、C6～C20的亚芳基或C7～C20的亚芳烷基，n＝0或1；m＝0或1；R4、R7各自独立地选自C1～C20的亚烷基、C6～C20的亚芳基或C7～C20的亚芳烷基；A选自-SO3-或-COO-；
3.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述聚合物中进一步含有：任选的式(III)所示丙烯酸类结构单元，任选的式(IV)所示盐类结构单元，任选的式(V)所示吡咯烷酮类结构单元：
4.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，>
5.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，基于所述聚合物为100重量份，式(I)所示酰胺类结构单元为25～60重量份，和/或，式(II)所示两性结构单元为10～30重量份，和/或，式(III)所示丙烯酸类结构单元为0～25(优选3～25)重量份，和/或，式(IV)所示盐类结构单元为0～25(优选2～25)重量份，和/或，式(V)所示吡咯烷酮类结构单元为0～10(优选5～10)重量份；
6.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述聚合物的分子量可达1200万以上，优选可达1500万以上，例如为1500万～2000万。
7.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述两性表面活性剂选自甜菜碱型两性表面活性剂中的至少一种；优选地，所述两性表面活性剂选自式(VI)所示两性表面活性剂中的至少一种：
8.根据权利要求1～7之一所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述聚合物中式(II)所示两性结构单元与所述两性表面活性剂的摩尔比为(0.9～1.1):1。
9.一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物的制备方法，包括：将所述聚合物和所述两性表面活性剂混合，得到所述聚合物-表面活性剂二元驱油组合物；优选地，所述聚合物中式(II)所示两性结构单元与所述两性表面活性剂的摩尔比为(0.9～1.1):1。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物的制备包括：包括单体在内的原料经聚合得到所述聚合物，其中，所述单体包括式(I)所示结构单元对应的单体、式(II)所示结构单元对应的单体、任选的式(III)所示结构单元对应的单体、任选的式(IV)所示结构单元对应的单体、任选的式(V)所示结构单元对应的单体。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述原料中进一步包括引发剂、溶剂、消泡剂、助溶剂、螯合剂；优选地，基于所有单体为100重量份，所述引发剂的用量为0.0005～0.005重量份，和/或，所述溶剂的用量为150～200重量份，和/或，所述消泡剂的用量为0.02～0.5重量份，和/或，所述助溶剂的用量为0.1～0.8重量份，和/或，所述螯合剂的用量为0.005～0.05重量份。
12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，
13.一种驱油剂，其包括聚合物-表面活性剂驱油组合物和分散液，其中所述聚合物-表面活性剂驱油组合物选自权利要求1～8之一所述聚合物-表面活性剂驱油组合物或利用权利要求9～12之一所述制备方法得到的聚合物-表面活性剂驱油组合物；优选地，所述分散液选自水、模拟地层盐水或实际地层盐水；更优选地，先将所述两性表面活性剂分散在所述分散液中，在搅拌下再加入所述聚合物，优选搅拌至溶解均匀，得到所述驱油剂。
14.权利要求1～8之一所述聚合物-表面活性剂驱油组合物、利用权利要求9～12之一所述制备方法得到的聚合物-表面活性剂驱油组合物或权利要求13所述驱油剂在三次采油中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其包括聚合物和两性表面活性剂，其中，所述聚合物中含有式(i)所示酰胺类结构单元和式(ii)所示两性结构单元：
2.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，在式(ii)中，r2’选自甲基或氢；r5、r6各自独立地选自氢、c1～c20的烷基、c6～c20的芳基或c7～c20的芳烷基；r3选自-(r’)n-c(＝o)-o-、-(r’)n-c(＝o)-nh-或-(r’)n-c(＝o)-，r’选自c1～c20的亚烷基、c6～c20的亚芳基或c7～c20的亚芳烷基，n＝0或1；m＝0或1；r4、r7各自独立地选自c1～c20的亚烷基、c6～c20的亚芳基或c7～c20的亚芳烷基；a选自-so3-或-coo-；
3.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述聚合物中进一步含有：任选的式(iii)所示丙烯酸类结构单元，任选的式(iv)所示盐类结构单元，任选的式(v)所示吡咯烷酮类结构单元：
4.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，基于所述聚合物为100重量份，式(i)所示酰胺类结构单元为25～60重量份，和/或，式(ii)所示两性结构单元为10～30重量份，和/或，式(iii)所示丙烯酸类结构单元为0～25(优选3～25)重量份，和/或，式(iv)所示盐类结构单元为0～25(优选2～25)重量份，和/或，式(v)所示吡咯烷酮类结构单元为0～10(优选5～10)重量份；
6.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述聚合物的分子量可达1200万以上，优选可达1500万以上，例如为1500万～2000万。
7.根据权利要求1所述的聚合物-表面活性剂二元驱油组合物，其特征在于，所述两性表面活性剂选自甜菜碱型两性表面活性剂中的至少一种；优选地，所述两性表面活性剂选自式(vi)所示两性表面活性剂中的至少一种：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李应成，苏智青，朱益兴，孙慧，沙鸥，王斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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