氢钠（NaHSO3)，继续通氮气20min后密封反应器进行反应，初始反 应温度为l〇±l°C，反应时间为6h，反应结束后得到聚合物胶块；
[0048] 将得到的聚合物胶块取出，将上述聚合物胶块置于80°C的恒温水浴中进行水解 5h，再经造粒、干燥、粉碎即可获得四元共聚物产品，得到中低分子量刚性增粘性聚合物，该 聚合物的分子量为961万，该聚合物的水溶性良好。
[0049] 实施例3
[0050] 本实施例提供了一种中低分子量刚性增粘性聚合物，其中，该聚合物由丙烯酸、丙 烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基二十烷基磺酸钠四种单体通过胶束自 由基聚合反应得到。
[0051] 上述中低分子量刚性增粘性聚合物是通过以下步骤制备得到的：
[0052] 将I. 2g 2-丙烯酰胺基二十烷基磺酸钠和0. 4g十二烷基硫酸钠（SDS)置于150mL 的烧杯中，加入36g蒸馏水，加热至60°C，搅拌2-3小时至溶液透明，使2-丙烯酰胺基二十 烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠溶解完全，得到均一的胶束溶液；
[0053] 再向37g蒸馏水中加入15g丙烯酰胺（AM)、7g丙烯酸（AA)、5g 2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸（AMPS)，然后加入9g无水碳酸钠（Na2CO3)，将溶液的pH值调整为7. 5 ;
[0054] 将上述两组溶液混合，调整温度到10±1°C，并将其转移至150mL的绝热杜瓦瓶 中，向绝热杜瓦瓶中通入99. 99%的高纯氮气，除氧40min后，再加入0. 016g过硫酸钾 (K2S2O8)和0. 008g亚硫酸氢钠（NaHSO3)，继续通氮气20min后密封反应器进行反应，初始反 应温度为5± 1°C，反应时间为6h，反应结束后得到聚合物胶块；
[0055] 将得到的聚合物胶块取出，将上述聚合物胶块置于80°C的恒温水浴中进行水解 5h，再经造粒、干燥、粉碎即可获得四元共聚物产品，得到中低分子量刚性增粘性聚合物，该 聚合物的分子量为891万，该聚合物的水溶性良好。
[0056] 实施例4
[0057] 本实施例提供了实施例1、实施例2及实施例3制备得到的中低分子量刚性增粘性 聚合物、分子量分别与1600万和2500万的聚丙烯酰胺（HPAM)溶液五种增粘聚合物的增粘 性能对比实验，该对比实验包括以下步骤：
[0058] 首先，使用矿化度为2410mg/L的NaCl溶液将实施例1、实施例2和实施实例3中 制备得到的三种中低分子量刚性增粘性聚合物、分子量为1600万、分子量为2500万的聚丙 烯酰胺（HPAM)分别配制为聚合物浓度为5000mg/L的聚合物原液；
[0059] 然后，使用矿化度为2410mg/L的NaCl溶液将上述三种聚合物原液分别稀释成 200mg/L、800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、1400mg/L、1600mg/L、1800mg/L 的聚合物稀溶液；
[0060] 最后，在45°C的条件下，采用BROOKFIELD DV- II型粘度计分别测量上述聚合物稀 溶液的粘度，五种聚合物稀溶液的粘度与浓度的关系图如图1所示；
[0061] 实施例3配制四种聚合物溶液的原液及对原液进行稀释所采用的溶剂是矿化度 为2410mg/L的NaCl溶液，测试的温度为45°C，剪切速率为7. 34s-1。
[0062] 从图1所提供的数据可以看出，在相同的测试条件、相同的聚合物浓度条件下，由 实施例1、实施例2及实施例3制备得到的中低分子量刚性增粘性聚合物配制得到的聚合物 稀溶液的粘度都相应地高于由分子量为1600万和2500万的聚丙烯酰胺（HPAM)配制得到 的聚合物稀溶液的粘度，随着2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠聚合浓度的增加，聚合物抗盐性能 提尚。
[0063] 通过本实施例的结果可以看出，由本发明所提供的中低分子量刚性增粘性聚合物 配制的聚合物溶液具有较高的粘度，同时该聚合物的分子量比较低，能适用于较低渗透率 油藏；并且该聚合物的分子链刚性较强，受溶液中离子的影响较小，因此能够应用于油田达 到提高采收率的目的。
[0064] 实施例5
[0065] 本实施例分别提供了实施例1、实施例2和实施例3中制备得到的中低分子量刚 性增粘聚合物，分子量为2500万的HPAM溶液的抗盐性能对比试验，聚合物溶液的浓度为 1000mg/L，测试温度为45°C，采用BROOKFIELD DV- II型粘度计分别测量上述聚合物稀溶液 在不同矿化度条件下的粘度，四种聚合物稀溶液的粘度与矿化度的关系图如图2所示。
[0066] 从图2中可以看出，在相同的测试条件、相同的聚合物浓度条件下，由实施例1、实 施例2和实施例3制备得到的中低分子量刚性增粘性聚合物配制得到的聚合物稀溶液的粘 度都相应地高于由分子量为2500万的聚丙烯酰胺（HPAM)配制得到的聚合物稀溶液的粘 度，随着2-丙烯酰胺基二十烷基磺酸钠聚合浓度的增加，聚合物的抗盐性能提高。
[0067] 实施例6
[0068] 本实施例提供了实施例2制备得到的中低分子量刚性增粘性聚合物在中国内陆 某油田进行驱油作业的应用，其中，该油田试验区块的平均渗透率为243毫达西，前期注入 的是分子量为2500万的HPAM，注入HPAM后出现了一系列问题，如1)注入压力水平高，部分 井组注入困难；2)薄差层动用较差；3)注采压差逐渐增大，吸水、产液能力不断下降。
[0069] 改注本发明的中低分子量刚性增粘性聚合物，一年后，油田试验区块的原有问题 得到了全面改善，具体为1)改注前的注入压力为13. OMPa，改注后的注入压力为12. 8MPa， 注入压力基本保持稳定；2)改注前的粘度为41. 5mPa · s，改注后的粘度为45. 6mPa · s，注 入粘度上升了 4. ImPa · s ;3)注入浓度由改注前的1162mg/L降低至改注后的1021mg/L，注 入浓度下降了14111^/1，注入量由改注前的3754111 3上升了1411113，改注后达到38951113;4)油 层有效动用比例由改注前的66. 8 %上升了 11. 5 %，改注后达到78. 3 %，层数动用比例上升 了 7. 6 %，改注前为59. 9 %，改注后为67. 5 %，砂岩动用比例由改注前的66. 2 %上升到改注 后的77. 1%，上升了 10.9% ;由上述实验数据可以看出改注后初步见到良好效果。
【主权项】
1. 一种中低分子量刚性增粘性聚合物，其中，该聚合物由丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠四种单体通过胶束自由基聚合反应得到；所 述2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠的烷基碳数为16-24,其结构如式1所示，式中R为C14_22H 29_45，2. 根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述中低分子量刚性增粘性聚合物的粘均分 子量为50万-1200万。3. 根据权利要求2所述的聚合物，其中，所述中低分子量刚性增粘性聚合物的粘均分 子量为100万_800万。4. 权利要求1-3任一项所述的中低分子量刚性增粘性聚合物的制备方法，其包括以下 步骤： a、 将表面活性剂和2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠加入水中，加热至40-80°C，搅拌，使其溶 解均匀，得到均一的胶束溶液； b、 将丙烯酸、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入水中，再将该溶液的pH值调 整为7-8 ;以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠与 水组成的胶束溶液的总质量为100%计，除水之外的成分的质量百分比浓度为15% -30%， 其中，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量百分比浓度为1% -10%，丙烯酰胺的质量百分比 浓度为10% -25%，丙烯酸的质量百分比浓度为5% -15%，2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠的质 量百分比浓度为0.01% -2 % ; c、 再将步骤a得到的胶束溶液与步骤b得到的溶液混合，调整温度至0-20°C后转移到 反应器中，通入氮气除氧30-90min，加入引发剂，继续通氮气10-30min后密封进行反应，反 应温度为5-25°C，反应时间为2-10h，得到反应产物； d、 将所述反应产物置于80-90°C的恒温水浴中进行水解反应，反应时间为2-7h，得到 水解产物，再将水解产物进行造粒、干燥、粉碎、过筛，得到中低分子量刚性增粘性聚合物。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述表面活性剂与2-丙烯酰胺基烷基磺酸 钠的质量比为2:1-15:1。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二 烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温系列表面活性剂、司盘系列表面活性剂中的一种或几 种的组合。7. 根据权利要求4所述的制备方法，其中，以步骤c中得到的混合溶液的体积计，所述 引发剂的浓度为〇. l_150mg/L。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述引发剂为过硫酸盐和亚硫酸氢盐的混 合物； 优选所述过硫酸盐和亚硫酸氢盐的质量比为2:1 ; 还优选所述过硫酸盐包括过硫酸钾，过硫酸钠或过硫酸铵；所述亚硫酸氢盐包括亚硫 酸氢钠，亚硫酸氢钾或亚硫酸氢铵。9. 权利要求1-3任一项所述的中低分子量刚性增粘性聚合物在中低渗透率油藏进行 驱油作业的应用。10. 根据权利要求9所述的应用，其中，所述中低渗透率油藏的渗透率大于30毫达西。
【专利摘要】本发明提供了一种中低分子量刚性增粘性聚合物。该聚合物由丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠四种单体通过胶束自由基聚合反应得到；所述2-丙烯酰胺基烷基磺酸钠的烷基碳数为16-24，其结构如下式所示，式中R为C14-22H29-45。本发明还提供上述聚合物的制备方法及其在中低渗透率油藏进行驱油作业的应用。本发明的刚性增粘性聚合物具有良好的水溶性，能够根据低渗透油层的注入性要求调整分子量，具有良好的配伍性。同时，该增粘性聚合物分子链的刚性较强，在较高矿化度注入水配置条件下具有较高的溶液表观粘度，增粘性强，能满足大部分油田对聚合物驱的经济要求，提高油藏开发的收益。
【IPC分类】C08F220/56, C08F220/06, C08F220/58, C09K8/588
【公开号】CN104892823
【申请号】CN201510240638
【发明人】朱卓岩, 陈国浩, 欧阳坚, 王凤, 王源源, 薛俊杰, 王超
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日