[发明专利]一种开采石油用乳化分散增稠聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种开采石油用乳化分散增稠聚合物及其制备方法，含有相等碳链长度的阴阳离子对，由丙烯酰胺、丙烯酸、相等碳链长度的阴阳离子的丙烯单体四类单体通过自由基聚合得到的。该聚合物具有亲油亲水的表面活性双亲能力，可以对原油进行乳化和分散，并保持乳液的稳定性；相等碳链长度的阴阳离子具有等电点抗盐增粘作用，有利于聚合物的抗盐增粘性能。用于石油开采驱油作业，能增稠水溶液粘度，乳化分散原油，形成稳定的乳化分散大颗粒油滴，降低原油粘度，提高原油采收率。

技术领域

本发明属于石油开采领域，具体涉及一种开采石油用乳化分散增稠聚合物及其制备方法。

背景技术

聚合物驱主要通过水溶性聚合物增加水相粘度，从而改善油水流度比、稳定驱替前沿、扩大注入液波及体积，平均提高采收率的幅度可达7～15％左右。因此在各类油层条件下聚合物的稳定高效增粘性能一直是聚合物研究的关键点。表面活性剂的研究以达到低界面张力、低吸附量及高增溶、高乳化参数等作为研究的焦点。

现场试验表明，表面活性剂/聚合物驱和三元复合驱增产效果非常显著，但由于聚合物与小分子表面活性剂不相容及二者对岩石吸附的差异，体系易发生相分离和色谱效应，导致驱替过程中工作剂损耗大，经济效率难以大幅度提高。同时在三元复合驱中，腐蚀、结垢、采出液处理等难题也成为其工业化应用面临的问题。如何扩展聚合物驱油机理，改进聚合物驱油效果，如何消除复合驱体系中存在的色谱分离效应，提高复合驱的经济效益成为三次采油进一步发展的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开采石油用乳化分散增稠聚合物及其制备方法，该聚合物具有亲油亲水的表面活性双亲能力，可以对原油进行乳化和分散，并保持乳液的稳定性；相等碳链长度的阴阳离子具有等电点抗盐增粘作用，有利于聚合物的抗盐增粘性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开采石油用乳化分散增稠聚合物，结构式如下：

其中，R₁＝R₂＝8-22。

上述开采石油用乳化分散增稠聚合物的制备方法如下：

1)将一定量的纯水倒入反应容器中，先加入占总质量10-25％的丙烯酰胺、5-15％的丙烯酸搅拌均匀，维持反应温度10-15℃，加入氢氧化钠调节pH值为7-9，然后加入总质量0.1-5％长碳链的阴离子丙烯单体和1-20倍质量的长碳链的阴离子丙烯单体助溶表面活性剂，1000转/分钟高速搅拌使其均匀溶解，再加入与长碳链的阴离子丙烯单体同等质量的等碳链长度的长碳链阳离子丙烯单体，1000转/分钟高速搅拌使其均匀溶解，然后将聚合物溶液的pH值调整为7-8；

2)调整聚合溶液的温度为0-30℃，将溶液转移到绝热的杜瓦瓶中，然后向其中通入99.99％的高纯氮气除氧，加入金属离子屏蔽剂EDTA和链转移剂甲酸钠，加入催化剂CF-15和氧化还原引发剂并密封反应器进行反应，每加入一种物质后均高纯氮除氧，然后再加入下一种物质；

3)反应结束后，将反应产物置于80℃的恒温水浴进行熟化，时间为2-7h，然后将其造粒、干燥、粉碎、过筛，最终得到乳化分散增稠聚合物。

具体的，所述步骤1)中助溶表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)系列表面活性剂及失水山梨醇脂肪酸酯系列表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，优选为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物。

具体的，所述步骤2)中催化剂CF-15的加入量为溶液总质量的0.5-5％。

具体的，所述步骤2)中氧化还原引发剂的用量为总反应溶液质量的0.001-0.01％，反应时间为2-12h。

具体的，所述步骤2)中氧化还原引发剂为氧化剂-过硫酸铵和还原剂-硫酸亚铁铵，两者的质量比为1-3:1。