专利名称：AM/NaAA/AOC三元聚合物驱油剂及其合成方法
技术领域：
本发明涉及三次采油驱油领域，特别涉及聚合物驱油剂及其合成方法。
背景技术：
用于油田驱油的水溶性聚合物主要包括以丙烯酰胺类为主的合成聚合物、天然改性聚合物和生物聚合物。但天然改性聚合物热稳定性差，生物聚合物成本高，从而使其应用受到限制。目前以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为代表的聚合物在三次采油中获得了广泛应用，但是该类聚合物在现场应用时还存在一些问题:高相对分子质量的HPAM溶解困难，且易剪切降解；HPAM在较高温度下易发生水解，耐温抗盐性较差，严重影响了聚合物驱在高温、高矿化度油藏提高采收率的效果。为了满足高温、高盐油藏驱油的需要，耐温抗盐型水溶性聚合物的研制成为国内外聚合物驱油剂研究的热点课题。1983年，F.D.Martin等人针对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的缺点，合成出两种改性的丙烯酰胺聚合物，与HPAM相比，显示出更好的性能，主要是在盐水中仍保留较高的粘度。1987年Morad1-Araghi, A等人以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)为原料合成出AM/NaAMPS共聚物，结果表明，AM/NaAMPS共聚物具有优良的耐温与抗盐性能。2001年，G.0Yahaya等人将含有苯环的单体引入到聚合物链中，合成了丙烯酰胺N-苄基丙烯酰胺共聚物，并对聚合物水溶液进行性能评价，结果发现该聚合物具有一定的增粘抗盐能力。1999年罗开富等人采用自由基水溶液共聚法制备了水溶性的丙烯酰胺/(2-甲基丙烯酰基-氧乙基二甲基十二烷基溴化铵(AM/MEDMDA)共聚物，研究了共聚物的溶液性能。结果表明，与部分水解聚丙烯酰胺相比，这种产物具有优异的抗盐性。2004年，雒贵明等人采用丙烯酰胺(AM)、N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)和2-丙烯酰胺基-2-十二烷基乙磺酸(AMC14S)合成了三次采油用聚合物PL-2，实验结果表明:该聚合物驱油剂PL-2具有较好的增粘效果和抗剪切性热稳定性。2006年，廖礼等人采用3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸钠(NaAMB)与2-丙烯酰胺基 _2_甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)合成了 AM/AMPS/NaAMB三元共聚物，结果表明该聚合物具有较好的抗盐性能和增粘性能，但抗温效果不明显，有待进一步改进。磺酰胺类化合物与一般的酰胺类化合物相比难以水解，对甲苯磺酰胺结构中含有苯环，将其引入到聚合物中，可以有效提高聚合物链的刚性，并且甲苯磺酰胺中氮原子上的孤对电子可与金属离子络合，从而增加聚合物的稳定性，耐盐抗温性。又由于烯丙基对甲苯磺酰胺基团的疏水作用以及静电、氢键或范德华力作用而在分子间自动产生具有一定强度但又可逆的物理缔合，从而形成巨大的三维立体网状空间结构，使得聚合物增粘效果增加。基于以上思路，使烯丙基对甲苯磺酰胺与来源广泛、廉价易得的丙烯酰胺、丙烯酸钠共聚合成一种新型的AM/NaAA/AOC三元聚合物驱油剂。
发明内容
本发明的目的在于:提供AM/NaAA/AOC三元聚合物驱油剂及其合成方法，通过提高聚合物的增粘能力、耐温抗盐性，使其在高温、高矿化度油藏使用时驱油效果提高。本发明的产品技术方案是:AM/NaAA/AOC三元聚合物驱油剂是由丙烯酰胺AM、丙烯酸钠NaAA、烯丙基对甲苯
磺酰胺AOC三种单体构成，其结构式为:
权利要求
1.M/NaAA/ACO三元聚合物驱油剂，其特征在于:该聚合物驱油剂包含丙烯酰胺AM、丙烯酸钠NaAA、烯丙基对甲苯磺酰胺AOC三种单体。
2.一种如权利要求1所述的聚合物驱油剂，其特征在于:所用原料及单体质量百分数为:AM50% ；NaAA50% ；A0C0.2%。
3.一种如权利要求1所述的单体AOC的合成方法，其特征在于:在IOOmL单口烧瓶中加入3.81g对甲苯磺酰胺和IOmL 二氯甲烷，冰浴条件下，缓慢滴加1.37g烯丙基胺、2.02g三乙胺和5mL 二氯甲烷的混合液，反应5 7h后，分别用去离子水、稀盐酸、稀氢氧化钠和饱和食盐水洗涤，并干燥过滤，减压蒸馏得淡黄色固体A0C。
4.一种如权利要求1所述的聚合物驱油剂的合成方法，其特征在于: 第一步，在250mL三颈烧瓶加入0.02g上述烯丙基对甲苯磺酰胺和0.02g乳化剂0P-10，加入少量蒸馏水搅拌至溶液透明； 第二步，加入5.0g丙烯酰胺、5.0g丙烯酸以及一定量去离子水使其溶解，用NaOH溶液调节PH为7，配成单体总质量百分浓度20%水溶液，恒定温度45° C，通氮气20min ； 第三步，加入引发剂过硫酸铵溶液和亚硫酸氢钠溶液，过硫酸铵和亚硫酸氢钠摩尔比为1:1，引发剂加入量为单体总质量的0.3%，继续通入氮气l(T20min，在温度45° C下反应4 12h ； 第四步，用无水乙醇洗涤三次，粉碎，烘干，制得AM/NaAA/AOC三元聚合物。
5.根据权利要求1所述的聚合物驱油剂，其特征在于:将上述三元聚合物AM/NaAA/ACO配制成浓度为2000ppm的水溶液，剪切速率为7.34s—1，表观粘度为660.5mPa.s，总矿化度为8000mg/L，模拟油藏温度65° C ;模拟油粘度70.34mPa.s，一维填砂模型，Φ 25 X 500，水驱油；混注水以lmL/min注入速度驱替模拟油，该聚合物溶液的注入速度lmL/min，浓度为2000ppm，注入量为0.3PV，后续水lmL/min，水饱和达98.5%。该聚合物模拟提高原油采收率能达到9%。
全文摘要
本发明提供AM/NaAA/AOC三元聚合物驱油剂及其合成方法。所用原料质量百分比为丙烯酰胺AM51.1~53.6%；丙烯酸钠NaAA46.4~48.9%；烯丙基对甲苯磺酰胺AOC0.2%~1.2%；其合成方法先在三颈烧瓶中加入AOC、乳化剂OP-10，再加入AM、AA和NaOH，配成单体质量百分浓度为10~20%水溶液，通氮气，然后依次加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠溶液，在40~50°C下反应4~12h，制得AM/NaAA/AOC三元聚合物。该聚合物具有良好的水溶性和耐温抗盐性，室内提高模拟原油采油率达9%。
文档编号C08F220/06GK103087701SQ20131001536
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者苟绍华, 尹婷, 叶仲斌, 程晨, 陈洪, 余昊 申请人:西南石油大学