[发明专利]丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及丙烯酰胺领域，具体地，涉及丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用，该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)和/或式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(3)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(4)所示结构的结构单元；其中，m为1‑8，n为1‑10，p为1‑6，M₁和M₂各自独立地为碱金属。本发明的聚合物在聚丙烯酰胺的大分子链中引入特定的活性基团，合成出新型的丙烯酰胺聚合物，从而进一步提高聚合物的增粘性和乳化性，降低表界面张力，提高洗油能力，以实现低渗透油藏和特低渗油藏的深部驱油和洗油的目的。

技术领域

本发明涉及丙烯酰胺领域，具体地，涉及丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

在我国大庆油田、胜利油田以及河南油田已形成化学驱的工业化应用，并取得了显著的经济效益。在三次采油技术中，采用化学驱是提高原油采收率最直接、最有效的技术手段。

化学驱主要包括聚合物驱、表面活性剂驱、二元或三元复合驱以及泡沫驱等。

现场应用结果表明，二元或三元复合驱在油藏多孔介质运移的过程中会发生色谱分离现象，严重影响复合驱作用的发挥。表面活性剂具有降低油水界面张力和乳化携油的能力，可以提高洗油效率，但是不能增加水相粘度，不能提高波及体积。采用聚合物驱具有增加水相粘度，可以提高波及体积的作用，但是不能降低油水界面张力，不具备乳化洗油能力，不能提高洗油效率，使其在低渗透和特低渗透油藏中应用受限。表面活性聚合物是从高分子设计角度出发，在共聚物链结构单元中引入活性基团和耐温抗盐基等功能型基团，通过合成工艺可有效控制共聚物分子量，提高聚合物的耐温抗盐性能和活性，这样可以使其同时具备较好的增粘性、乳化性、耐温抗盐性以及良好的洗油能力，也避免在油藏多孔介质中发生色谱分离的现象。根据近年来的我国勘探研究数据，鉴于表面活性聚合物分子尺寸与低渗透油藏的匹配性，采用表面活性聚合物驱将成为我国油田勘探开发进一步提高原油采收率的重要技术手段。从国土资源部获悉，截止2010年底我国石油累计探明地质储量为312.8亿吨，其中适合采用表面活性聚合物驱的中低渗透油藏总量200多亿吨，可探明储量为140多亿吨，占总地质储量的50％多，新增油藏储量中低渗透油藏储量占70％以上。表面活性聚合物是一种水溶性较好的聚合物，与传统聚合物驱油剂和堵调剂相比有着较大的应用优势。一方面，表面活性聚合物具有普通聚合物驱油剂的增粘性，在一定压力下可以进入油藏深部，进行深部驱油；另一方面，表面活性聚合物具有良好的表界面活性、乳化等特性，可降低油水界面张力，从而增加表面活性聚合物在油藏深部的洗油能力。总之，此类表面活性聚合物驱油剂可以获得一剂多效的功能，减少现场施工设备和操作成本。因此，开发表面活性聚合物，是一条实现特低渗油藏深部驱油和洗油的重要途径，同时也为低油田低效井创益增效提供举措，为特高含水期提高油井产能提供技术支撑。

但是，目前的聚合物的乳化性、耐温抗盐性能以及表界面活性等性能有待进一步提高，不能实现在低渗油藏和特低渗油藏条件下的深部驱油和洗油。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的聚合物的增粘性、乳化性、耐温抗盐性能以及表界面活性有待进一步提高的缺陷，提供一种丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用，该聚合物在聚丙烯酰胺的大分子链中引入特定的活性基团，合成出新型的丙烯酰胺聚合物，从而进一步提高聚合物的增粘性和乳化性，降低表界面张力，提高洗油能力，以实现低渗透油藏和特低渗油藏的深部驱油和洗油的目的。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种丙烯酰胺聚合物，该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)和/或式(2)所示结构的结构单元，所述结构单元B为具有式(3)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式(4)所示结构的结构单元；其中，以丙烯酰胺聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为80-99重量％，所述结构单元B的含量为0.5-18重量％，所述结构单元C的含量为0.5-10重量％；