[发明专利]一种海上油田速溶聚合物及其制备方法

说明书

本发明属于油田化学品的开发领域，涉及一种海上油田速溶聚合物，其包括双极性基团聚合物，所述双极性基团聚合物的原料，包括双极性基团单体、还包括水溶性单体，所述水溶性单体为丙烯酰胺，以及丙烯酸、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种，其中，所述双极性基团单体的结构中含有双键、羟基和磺酸基。本发明通过制备含有羟基和磺酸基双极性基团的速溶单体，并与水溶性单体聚合，从而提高聚合物分子的溶解速度。

技术领域

本发明属于油田化学品的开发领域，具体涉及一种海上油田速溶聚合物及其制备方法。

背景技术

中国近海石油产量占全国石油总产量的22%，在石油开采领域具有重要地位。随着海上油田的不断开发，多数海上油田正处于高含水开发阶段，亟需采取提高采收率手段。聚合物驱作为三次采油的一项重要技术，通过向地层中注入聚合物，可以降低水油流度比，提高波及系数，从而提高原油采收率，在陆上油田已得到了广泛应用。但是该技术应用于海上作业平台时，则存在配注空间狭小的问题，这与聚合物配液溶解所需时间长产生了矛盾。

中国专利CN106512763A公开了一种海上油田聚合物溶解强制混匀装置，包括锥形筒分流装置、容量瓶状截流过滤网体、扇叶混匀装置，有效的混匀聚合物混配过程不充分而形成的絮凝体交联体结构聚合物，一定程度上降低聚合物溶液粘度损失；中国专利CN211274251U公开了一种海上油田聚合物水射流高效分散溶解装置，集成静态混合、分散研磨工艺，克服“鱼眼”和“团块”现象，提高聚合物溶液均一性和熟化效率。

然而，目前的解决方案多是通过设计配注装置，从而提高海上聚合物的配注效率来实现的，但是新装置的引入并不能够节约配注空间，且不能够适用于所有海上平台。因此，亟需从聚合物分子结构本身的角度，制备一种满足海上配注条件的速溶聚合物。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种海上油田速溶聚合物，以及该聚合物的制备方法。在制备方法中，通过制备含有羟基和磺酸基双极性基团的速溶单体，并与水溶性单体聚合，从而提高聚合物分子的溶解速度。

本发明的一个目的，在于提供上述海上油田速溶聚合物，其通过如下技术方案得以实现。

一种海上油田速溶聚合物，其包括双极性基团聚合物，所述双极性基团聚合物的原料，包括双极性基团单体、还包括水溶性单体，所述水溶性单体为丙烯酰胺，以及丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种，其中，所述双极性基团单体的结构中含有双键、羟基和磺酸基。

进一步地，所述双极性基团单体具有以下结构通式：

；

其中，M为金属元素，m、n独立地选自自然数。

进一步地，所述双极性基团单体的结构为

。

本发明的另一个目的，在于提供上述海上油田速溶聚合物的制备方法。其通过如下技术方案得以实现。

上述海上油田速溶聚合物的制备方法包括如下步骤：

双极性基团聚合物的制备：

S1. 向亚硫酸氢盐溶液中，滴加卤代环氧烷烃，加热反应，得到含有中间产物的溶液；

S2. 将所述含有中间产物的溶液与碱的醇溶液，加热反应，然后除去溶剂，得到所述双极性基团单体；

进一步地，所述水溶性单体中，丙烯酰胺为其他原料中的70-85 wt%。

进一步地，所述双极性基团单体、水溶性单体和水的质量比，为5-10:20-30:100。

进一步地，所述卤代环氧烷烃选自1,2-环氧氯丁烷或1-氯-环氧戊烷。

进一步地，所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾。

进一步地，S3中，所述聚合是在惰性气体环境下进行的。