[发明专利]一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种3‑甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物，其制备方法以及其应用。本发明的混聚物的通过如下步骤制备而成：将3‑甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺溶于去离子水中，并调节体系pH值为7‑11；在无氧条件下，在步骤(1)得到的水溶液中加入引发剂、催化剂，在30‑60℃温度下反应4‑16小时；加入乙醇或甲醇并在加热条件下烘干脱水，反复多次直至反应产物干燥，研磨得到粉末状产物。本发明的聚合物具有耐剪切、高温下抗水解和耐高矿化度的性能，能够大大提高驱油效率。

技术领域

本发明属于油田化学领域，具体涉及一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物及其制备方法。本发明还涉及一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物在驱油剂中的应用。

背景技术

鉴于我国探明气源不足，油田混相压力较高，不具备广泛混相驱替条件的国情，化学驱被列为我国三次采油的主攻技术，而其中聚合物驱由于其机理清楚、技术较简单、成本较低的特点，成为化学驱油研究的重点。

聚合物驱是指以聚合物作去油剂的提高原油采收率的方法。聚合物驱中，实际上是一种把水溶性聚合物加到注入水中，以增加水相粘度、改善流度比、稳定驱替前沿的方法，因此又称为稠化水驱。用于油层的聚合物有如下特定的要求：具有好的增粘性能，热稳定性高，化学稳定性好，耐剪切，在油层吸附量不大等。常用的聚合物驱油的聚合物有聚丙烯酰胺(简称PAM)和部分水解的聚丙烯酰胺(简称HPAM)。目前部分水解的HPAM在国内油田得到了广泛应用，它主要依靠高聚合度产生的超高分子量和水解产生的强极性侧基离子的排斥作用达到增粘效果。但是，部分水解聚丙烯酰胺存在剪切降解、化学降解、盐敏效应等问题：当超高分子量聚丙烯酰胺驱油剂体系受到较大拉伸和剪切应力影响时，极易因机械降解而大量断链造成粘度损失严重，导致驱油效果下降；高温下的水溶液易水解，令聚合物的抗盐性急剧下降，导致HPAM从溶液中絮凝析出滞留地层，造成地下水的污染。因此，对聚合物结构上的改进成为驱油工作者研究的热点。专利申请“CN201010517995.0”公开了一种磺乙基纤维素醚-丙烯酸胺接枝共聚物，该产品可综合改性纤维素的高表面活性、聚丙烯酰胺的高增粘性，能够大大提高驱油效率。专利申请“CN201410594266.3”公开了一种用于油田驱油的抗盐聚合物，其采用丙烯酰、聚氧乙烯十八醇醚甲基丙烯酸酯或聚氧乙烯十六醇醚甲基丙烯酸酯和疏水单体形成聚合物，提高了聚合物的抗盐性。然而上述现有技术中的驱油聚合物仍然存在耐剪切性、高温下抗水解性不够的缺陷。

终上，本发明针对上述现有聚合物的缺陷及市场需求，开发出一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物，可有效实现驱油过程中聚合物的耐剪切、高温下抗水解和耐高矿化度性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物及其制备方法。本发明的目的还在于提供一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物在驱油剂中的应用。本发明的聚合物具有耐剪切、高温下抗水解和耐高矿化度性能点，能够大大提高驱油效率。

为了达到上述的目的，本发明提供一个技术方案：

一种3-甲基丙烯酰胺基多巴胺和丙烯酰胺混聚物，其具有如下结构式：

其中，n₁≠n₃，n₁和n₃范围为3～5，n₂范围为297～495，n₄范围为40～90；混聚物数均分子量范围在100～300万之间。

3-甲基丙烯酰胺基多巴胺(DOPAMA)和丙烯酰胺(AM)由于单体分子量高，可以有效避免断链造成的粘度下降；同时其中的临位羟基可以螯合钙、镁离子形成可溶于水的配位结构，防止聚合物从液相中絮凝析出，具有抗高矿化度能力，从而保证高效的驱替效果。

本发明还提供一个技术方案：