两亲嵌段t型聚合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种两亲嵌段T型聚合物及其制备方法，属于石油开采【技术领域】。所述两亲嵌段T型聚合物包括至少一个以丙烯酰胺为单体单元的嵌段（A），至少一个以烯烷基酚聚氧乙烯醚为单体单元的嵌段（B）和至少一个以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体单元的嵌段（C）。采用本发明所述两亲嵌段T型聚合物作为驱油剂时，其受外界金属离子的影响较小，具有良好的抗盐性，且T型结构可以形成具有分子间缔合的可逆超分子聚集网络结构，可以有效的提高聚合物的耐温抗盐性能。
【专利说明】两亲嵌段T型聚合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种两亲嵌段T型聚合物及制备方法，属于石油开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，我国大多数主力油田的开采已经进入后期，现有的注水工艺已经不能满足油田发展的需求，聚合物驱已经成为我国油田提高采收率的一种重要手段，国内外研究人员在驱油用聚合物方面都进行了大量的研究。目前，驱油用聚合物主要为超高分子量的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，它是由丙烯酰胺均聚或由丙烯酰胺与丙烯酸共聚，然后再水解得到的线型结构高分子聚合物。
[0003]然而由于HPAM在高温条件下极易发生水解，使得HPAM的表观黏度受温度影响较大，温度越高，HPAM的表观黏度越低，经研究发现HPAM在浓度为2.0g/L、温度为30° C的条件下，溶液表观粘度为137 mPa.S，升温至80°C时，溶液粘度下降到65 mPa.S。而由于我国许多油藏都具有温度高的特点，部分油藏的温度甚至高达90°C以上，因此在这些高温油藏中，HPAM的表观黏度会急速下降，而表观黏度越低，越不利于其发挥驱油的作用。此外，HPAM除了受温度影响较大外，矿化度也是影响HPAM的粘度的主要原因，油藏的矿化度越高，其含有的金属离子的量越大，经研究发现油藏中的金属离子和HPAM中的羧基能够产生缔合作用，而一旦HPAM中的羧基与金属离子缔合，则会导致聚合物大分子链之间收缩成线团，从而使得HPAM的黏度大大降低，进而影响其驱油效果。
[0004]由于HPAM存在上述不足，使得其很难应用于高温、高矿化度的油藏。为了提高驱油用聚合物的耐温抗盐性能，人们开始研究对聚丙烯酰胺进行改性，以解决其在高温高矿化度下黏度降低的问题。诸如，中国专利文献CN102796222A公开了一种疏水缔合聚丙烯酰胺的合成方法，具体包括如下·步骤:(1)用丙烯酰胺为主要单体，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为共聚单体，通过反相乳液法制备不同阴离子度的聚丙烯酰胺反相乳液；(2)将长链烷基仲胺与多聚甲醛或甲醛水溶液反应，制得疏水官能团化试剂；(3)将二甲胺水溶液与多聚甲醛在一定条件下反应；待多聚甲醛完全溶解后，加入甲醛稳定剂搅拌，制得阳离子官能团化试剂；(4)将步骤(1)制得的聚丙烯酰胺反相乳液、步骤(2)制得的疏水官能团化试剂、步骤(3)制得的阳离子官能团化试剂在一定条件下反应，制得疏水缔合聚丙烯酰胺反相乳液。
[0005]上述技术采用反相乳液聚合法制备得到阴离子聚丙烯酰胺反相乳液产品，之后加入疏水官能团化试剂，再加入阳离子官能团化试剂对乳液进行改性，从而制备得到疏水缔合聚丙烯酰胺反相乳液产品。该疏水缔合聚丙烯酰胺反相乳液产品用于高温高矿化度的油藏进行驱油作业时，可以在一定程度上提高其耐温耐盐性能。但是上述技术制备得到的疏水缔合聚合物在高矿化度的条件下，盐对离子的静电屏蔽作用可以使得离子间的静电排斥作用减弱，从而使得分子链变得卷曲，疏水缔合作用减弱，抗盐性能下降。
[0006]现有技术中，还有将表面活性剂与聚合物复配用于高温高盐油藏驱油的报道。例如中国专利文献CN103032055A公开了一种使用含磺酸盐阴非离子表面活性剂组合物的的嵌段C ；
构式为
驱油方法，该方法具体包括将0.01~5.0份的烷基酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐、0.01~3.0份的选自高分子量阴离子聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺或黄原胶中的一种或两种的聚合物、90~99.9份的水混合，形成组合物后，用于温度为45~75°C、注入水的总矿化度为15000 ~32000mg/L、Mg2+ 含量为 500 ~1200mg/L、Ca2+ 含量为 200 ~500mg/L、水型为 MgCl2型的油田驱油。
[0007]上述技术中，通过在聚合物中加入烷基酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐表面活性剂，形成二元复合驱体系，其与原油能形成超低界面张力，用于高温、高盐油藏驱油时，预测可以提高原油采收率达19.5%，具有较好的技术效果。但是上述技术中，加入的烷基酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐表面活性剂作为二元驱油剂的组分之一，由于其分子链上含有阴离子基团，其在高盐油藏中，极易与阳离子如Ca2+、Mg2+结合，形成沉淀，进而会导致二元驱油剂的驱油效果降低，而形成的沉淀还极易造成油层堵塞，影响驱油效果。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是现有技术中聚丙烯酰胺在用于高温高盐油藏驱油时，存在抗盐性能低、驱油效果差的问题，进而提供一种可有效用于高温高盐油藏驱油的两亲嵌段T型聚合物及其制备方法。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种两亲嵌段T型聚合物，所述聚合物包括至少一个结构式为
【权利要求】
1.一种两亲嵌段T型聚合物，其特征在于，所述聚合物包括至少一个结构式为'CH1-CiI—的嵌段A,至少一个结构式为
2.根据权利要求1所述两亲嵌段T型聚合物，其特征在于，所述两亲嵌段T型聚合物的结构式为-A-B-C-或-A-C-B-。
3.根据权利要求1或2所述两亲嵌段T型聚合物，其特征在于，所述两亲嵌段T型聚合物的粘均分子量为400万~960万。
4.权利要求1或2或3所述两亲嵌段T型聚合物的制备方法，包括如下步骤:(1)将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶于水中，混合均匀，得到混合溶液；(2)调节所述步骤(1)中的混合溶液的pH值至4~10，向混合溶液中通入惰性气体保护；(3)将表面活性剂、烯烷基酚聚氧乙烯醚混合均匀，得到混合物溶液；(4)将引发剂溶于水中，得到引发剂水溶液；(5)在30~50°C下，将所述步骤(3)中的混合物溶液和所述步骤(4)中的引发剂水溶液滴加至经所述步骤(2 )处理后的混合溶液中，搅拌均匀，继续通入惰性气体至混合溶液中不含氧气；(6)将经所述步骤(5)处理后的混合溶液在30~50°C下反应，并保温6~10h，反应结束后，产物经洗涤、干燥、造粒，制备得到两亲嵌段T型聚合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以质量计，所述丙烯酰胺、所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和所述蒸馏水添加量的比值为(10~15):(0.2~5.0):(20 ~500)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用KOH或NaOH调节混合溶液的pH值至4~10。
7.根据权利要求4~6任一所述的方法，其特征在于，以质量计，所述步骤(1)中的丙烯酰胺与所述步骤(3)中的烯烷基酚聚氧乙烯醚和表面活性剂的添加量的比值为(10~15):(0.02 ~5):(0.01 ~I)。
8.根据权利要求4~7任一所述的方法，其特征在于，所述烯烷基酚聚氧乙烯醚的结构其中，m2为6~14，n2为8~14。
9.根据权利要求4~8任一所述的方法，其特征在于，以质量计，所述丙烯酰胺添加量与所述引发剂添加量的比值为(10~15):(0.007~0.015)。
10.根据权利要求4~9任一所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或几种；所述引发剂为K2S208-NaHS03、K2S2O8、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁腈中的一种或几种。
【文档编号】C09K8/588GK103570887SQ201310519637
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】王增林, 田玉芹, 汪云家, 朱荣娇, 吴伟, 李健康, 陈雷, 杜立滨, 仇东旭, 安申法, 张小卫, 宋岱峰 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院