一種含吩噻嗪和油酰胺結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺共聚物驅(qū)油劑及合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含吩噻嗪和油酰胺結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺共聚物驅(qū)油劑及其合成方法。該驅(qū)油劑是以60～80份丙烯酰胺、20～40份丙烯酸、0.5～0.9份N-烯丙基吩噻嗪和0.4～0.8份N-烯丙基油酰胺為單體(以質(zhì)量計(jì))，以0.1～0.5份NaSO3-(NH4)2S2O8為引發(fā)體系，以烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)為增溶劑，在pH＝5～9、30～40℃下，通過水溶液膠束共聚6～10h而得到的。該驅(qū)油劑的合成方法具有方法簡單、產(chǎn)率高、及經(jīng)濟(jì)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種含吩噻嗪和油酰胺結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺共聚物驅(qū)油劑及合 成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于石油工業(yè)油田驅(qū)油提高原油采收率的含剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)及疏 水鏈狀結(jié)構(gòu)的四元共聚物驅(qū)油劑及其合成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、工業(yè)化的不斷加深，人們對石油及其衍生產(chǎn)品的依賴程度 愈發(fā)明顯。然而，隨著石油儲(chǔ)量的不斷減少、油田開發(fā)難度的不斷增大，石油作為不可再生 資源變得越來越寶貴。因此，迫切需要對油田進(jìn)行再開發(fā)以提高原油產(chǎn)量。提高采收率技 術(shù)是穩(wěn)定油田原油產(chǎn)量的根本途徑。聚合物驅(qū)作為提高原油采收率的主要手段之一，其驅(qū) 油機(jī)理清楚，工藝相對簡單，技術(shù)日趨成熟。目前，丙烯酰胺類聚合物驅(qū)油劑應(yīng)用廣泛，但 其耐溫抗鹽抗剪切性能不理想，在高溫、高鹽、強(qiáng)剪切油藏條件下使用受到諸多限制。近年 來國內(nèi)外學(xué)者在提高聚合物耐溫抗鹽抗剪切性能方面開展了大量室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究工作，目前 的研究方向主要是向丙烯酰胺類聚合物基礎(chǔ)分子鏈中引入具有特定功用的結(jié)構(gòu)單元：一 是在丙烯酰胺共聚物鏈節(jié)上引入含季銨鹽陽離子、磺酸鹽陰離子或磷酸鹽等離子型的有機(jī) 功能單體（毛程，丁偉，于濤等.磺基甜菜堿型兩性離子聚合物的鹽溶液性質(zhì)[J].鉆井 液與完井液，2011,28 (5): 5-8;GouS,LiuM,YeZ，etal.Modificationofanicotinic acidfunctionalizedwater-solubleacrylamidesulfonatecopolymerforchemically enhancedoilrecovery[J].JournalofAppliedPolymerScience,2014, 131(8)；茍 紹華，茍光俊，葉仲斌等.一種三元共聚物磷酸鹽的合成及性能研究[J].化學(xué)研究與應(yīng) 用，2011，23(8) :997-1001);二是在丙烯酰胺共聚物鏈節(jié)上引入具有抑制水解的有機(jī)功能 單體（鐘景興，陳煜，譚惠民.AM/NVP二元共聚物的溶液性能[J].高分子材料科學(xué)與工 程，2005, 21 (4) : 220-223)、三是通過引入促使線性丙烯酰胺共聚物形成一定空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 的有機(jī)功能單體（覃孝平，葉仲斌，賴南君.驅(qū)油用水溶性AM-AA-NVP-DAMA四元共聚物的 合成及性能[J].精細(xì)化工，2013, 30 (12): 1423-1440)。通過引入特定功用的有機(jī)功能單體 可使聚合物耐溫抗鹽性能得到顯著改善。
[0003] 長鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)是含有多碳數(shù)鏈狀分子結(jié)構(gòu)的功能基團(tuán)，由于分子鏈間疏水締合作 用形成空間物理網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于此結(jié)構(gòu)為可逆物理締合形成，增大了聚合物流體力學(xué)體積， 能夠使聚合物溶液保持較為穩(wěn)定的增粘、穩(wěn)粘、耐溫和抗剪切能力（趙舉鵬，楊建軍，劉一 江.耐溫抗鹽驅(qū)油劑一新型疏水締合水溶性聚合物[J].西部探礦工程，2005,108:67-69; ZhongbinYe,MingmingFeng,ShaohuaGou,etal.HydrophobicallyAssociating Acrylamide-BasedCopolymerforChemicallyEnhancedOilRecovery[J].Applied Polymerscience, 2013,108:67-69)。此外、此結(jié)構(gòu)受無機(jī)鹽影響小，使聚合物驅(qū)油劑表現(xiàn) 出良好的耐鹽能力。
[0004] 剛性分子基團(tuán)是含剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子基團(tuán)，通過將剛性分子基團(tuán)引入丙 烯酰胺類。對聚合物鏈起到了良好的支撐作用，改善了高溫對分子鏈卷曲的影響，提高聚合 物耐溫性能。同時(shí)，由于剛性有機(jī)分子功能單體的引入提高了聚合物鏈的機(jī)械強(qiáng)度，從而提 高聚合物的抗剪切性能。本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成一種具有含吩噻嗪結(jié)構(gòu)的剛性分子功能單體， 并與丙烯酰胺、丙烯酸、N-烯丙基吩噻嗪、N-烯丙基油酰胺共聚，制備了一種新型的聚合物 驅(qū)油劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種水溶性含剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)及疏水鏈狀結(jié)構(gòu)的四元共聚， 解決現(xiàn)有的驅(qū)油劑耐溫、耐鹽及抗剪切稀釋性差的問題。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種水溶性含剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)及疏水鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合物 驅(qū)油劑的制備方法，解決現(xiàn)有的驅(qū)油劑制備方法操作復(fù)雜、產(chǎn)率低及成本高的問題。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供一種水溶性含剛性環(huán)狀結(jié)構(gòu)及疏水鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物驅(qū) 油劑的在油田的應(yīng)用。
[0008] 為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0009] 本發(fā)明所提供的共聚物驅(qū)油劑是一種含吩噻嗪結(jié)構(gòu)和疏水鏈狀結(jié)構(gòu)的四元共聚 物，代號為AM/AA/NADP/C0N，其粘均分子量為4.OX106?5.OX106,其結(jié)構(gòu)式如下：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種含吩噻嗪和油酰胺結(jié)構(gòu)的丙烯酰胺共聚物，其特征是：由丙烯酰胺（AM)、丙烯 酸（AA)、N-烯丙基吩噻嗪（NADP)、N-烯丙基油酰胺（CON)四種單體制備而成，具有式（I ) 所示的結(jié)構(gòu)：
其中，x、y、z為結(jié)構(gòu)單元的摩爾百分?jǐn)?shù)，X = 19. 8%?39. 5%，y = 0· 15%?0· 27%， z = 0· 12%?0· 24% ; 所述共聚物的粘均分子量為4. OX IO6?5. OX 106。
2. 如權(quán)利要求1所述的丙烯酰胺共聚物的合成方法，其特征在于包含以下技術(shù)方案： (1)四種單體的投料比為 m(AM) :m(AA) :m(NADP) :m(C0N) = 60 ?80 :20 ?40 :0· 5 ?0· 9 : 0. 4?0. 8 ; (2)聚合反應(yīng)所用溶劑為水；（3)引發(fā)劑為NaSO3-(NH4)2S 2O8 ; (4)引發(fā)劑投料量 為單體總質(zhì)量的〇. 1 %?〇. 5% ; (5)以烷基酚聚氧乙烯醚（0P-10)為增溶劑；（6)聚合pH 為5?9 ; (7)聚合溫度為30?40°C ; (8)聚合時(shí)間為6?10h。
3. 如權(quán)利要求1所述的丙烯酰胺共聚物的一種應(yīng)用，其特征在于該丙烯酰胺共聚物可 作為一種驅(qū)油劑。
【文檔編號】C08F226/06GK104387528SQ201410624326
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】茍紹華, 敬東, 何楊, 趙鵬, 張勤, 周利華 申請人:西南石油大學(xué)