本申請(qǐng)涉及油氣開采領(lǐng)域,尤其涉及一種耐溫抗鹽聚合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著油田的不斷開發(fā),目前大部分油田均已進(jìn)入到高含水期,為了提高高含水期的采收率三次采油技術(shù)廣泛應(yīng)用,其中以丙烯酰胺材料為主的化學(xué)驅(qū)用藥劑應(yīng)用最為廣泛。但由于丙烯酰胺結(jié)構(gòu)本身的局限性,這類產(chǎn)品的耐溫抗鹽性能不足,高溫穩(wěn)定性差,易水解和降解,一般應(yīng)用于90℃以下油藏。同時(shí)這類產(chǎn)品耐鹽性能差,采用油田回注污水配制會(huì)造成產(chǎn)品溶液黏度的大幅降低,使得產(chǎn)品應(yīng)用受到限制。
2、近年來技術(shù)人員通過在部分水解聚丙烯酰胺分子結(jié)構(gòu)中引入耐溫和抗鹽的單體可以提高聚合物的耐溫抗鹽性能。這種結(jié)構(gòu)改性改變了聚丙烯酰胺分子結(jié)構(gòu)的空間構(gòu)型和在水溶液中的存在狀態(tài),使分子結(jié)構(gòu)剛性增強(qiáng),回轉(zhuǎn)半徑增加。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn115368505a公布了一種抗溫抗鹽水溶性疏水締合聚合物驅(qū)油劑及其制備方法。其技術(shù)方案是由丙烯酰胺、3-烯丙基胺基-2-羥基丙烷磺酸鈉、甲基丙烯酸環(huán)辛酯三種單體共聚而成。在礦化度>20000mg/l的鹽水中表現(xiàn)出良好的抗溫抗鹽性能。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn115322290a公布了一種溫敏性抗氯化鈣非離子疏水締合聚合物及其制備方法。采用的技術(shù)方案是丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八烷基酯、烯丙基聚乙二醇、n-乙烯基吡咯烷酮共聚,在雜化剛性基團(tuán)、聚乙烯醚長(zhǎng)鏈溫敏性基團(tuán)及疏水長(zhǎng)鏈基團(tuán)的協(xié)同作用下使聚合物具有抗高濃度氯化鈣的能力和溫敏性。
3、但是,由于大部分的抗鹽單體均難溶于水,所以合成時(shí)需要額外添加乳化劑增加其水溶性,導(dǎo)致產(chǎn)品制備過程中還需要后處理步驟,增加制備難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N耐溫抗鹽聚合物及其制備方法和應(yīng)用,以改善聚合物制備難度大的問題。
2、第一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N耐溫抗鹽聚合物的制備方法,所述方法包括:
3、把丙烯酰胺、丙烯酸和耐溫單體溶解于溶劑,得到第一溶液;
4、把二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺和溴代直鏈烷烴進(jìn)行反應(yīng),得到抗鹽單體;
5、把所述抗鹽單體溶解于溶劑,得到第二溶液;
6、把所述第一溶液、所述第二溶液和助劑進(jìn)行混合,后進(jìn)行反應(yīng),得到耐溫抗鹽聚合物。
7、作為一種可選的實(shí)施方式,所述溴代直鏈烷烴的烷烴包括c12~c18的烷烴。
8、作為一種可選的實(shí)施方式,所述助劑包括分子量調(diào)節(jié)劑;和/或
9、所述分子量調(diào)節(jié)劑包括甲酸鈉、乙酸鈉和異丙醇中的至少一種;和/或
10、所述分子量調(diào)節(jié)劑的加入量占所述丙烯酰胺、丙烯酸、耐溫單體和抗鹽單體總質(zhì)量的0.002%~0.008%。
11、作為一種可選的實(shí)施方式,所述助劑包括引發(fā)劑;和/或
12、所述引發(fā)劑包括過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的混合物,其中,所述過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的質(zhì)量比為(0.5~1.5):(0.5~1.5);和/或
13、所述引發(fā)劑的加入量占所述丙烯酰胺、丙烯酸、耐溫單體和抗鹽單體總質(zhì)量的0.06%-0.2%。
14、作為一種可選的實(shí)施方式,所述耐溫單體包括:2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和n-乙烯基吡咯烷酮中的至少一種;和/或
15、所述丙烯酰胺、丙烯酸、耐溫單體和抗鹽單體的質(zhì)量比為:(70~75):(20~25):(4~6):(0.5~1)。
16、作為一種可選的實(shí)施方式,所述第一溶液的ph值為7~9。
17、作為一種可選的實(shí)施方式,所述反應(yīng)的溫度為30~50℃;和/或
18、所述反應(yīng)的時(shí)間為2~8h。
19、第二方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N耐溫抗鹽聚合物,所述聚合物采用第一方面所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法制得。
20、作為一種可選的實(shí)施方式,所述聚合物的結(jié)構(gòu)式包括:
21、第一結(jié)構(gòu)式:
22、其中,x/(y+z+m)=70%~75%、y/(y+z+m)=20%~25%、z/(y+z+m)=4%~6%、m/(y+z+m)=0.5%~1%、n為11~17;
23、第二結(jié)構(gòu)式:
24、
25、其中,x/(y+z+m)=70%~75%、y/(y+z+m)=20%~25%、z/(y+z+m)=4%~6%、m/(y+z+m)=0.5%~1%、n為11~17。
26、第二方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N耐溫抗鹽聚合物的應(yīng)用,所述聚合物包括第二方面所述的聚合物,所述應(yīng)用包括:把所述聚合物用于油氣開采的化學(xué)驅(qū)。
27、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
28、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的該方法,通過采用二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺和溴代直鏈烷烴反應(yīng)得到的抗鹽單體,其為水溶性雙親疏水單體,可直接參與聚合反應(yīng),無需添加乳化劑,減少后處理工藝,實(shí)現(xiàn)改善聚合物制備難度大的問題的目的。
1.一種耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述溴代直鏈烷烴的烷烴包括c12~c18的烷烴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述助劑包括分子量調(diào)節(jié)劑;和/或
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述助劑包括引發(fā)劑;和/或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述耐溫單體包括:2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和n-乙烯基吡咯烷酮中的至少一種;和/或
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述第一溶液的ph值為7~9。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法,其特征在于,所述反應(yīng)的溫度為30~50℃;和/或
8.一種耐溫抗鹽聚合物,其特征在于,所述聚合物采用權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的耐溫抗鹽聚合物的制備方法制得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐溫抗鹽聚合物,其特征在于,所述聚合物的結(jié)構(gòu)式包括:
10.一種耐溫抗鹽聚合物的應(yīng)用,其特征在于,所述聚合物包括權(quán)利要求8至9中任一項(xiàng)所述的聚合物,所述應(yīng)用包括:把所述聚合物用于油氣開采的化學(xué)驅(qū)。