本发明涉及高温高盐油田注水开发,具体地,涉及一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、在我国油田现阶段的注水开发过程中,由于地层非均质性严重,注入水会沿高渗层突进,导致注入水的无效循环和油井含水率的逐年上升。采用在注水井进行调剖和油井进行堵水技术,已成为油田稳产增产的重要措施。但随着常规调堵体系多轮次地开发,近井地带剩余油饱和度明显下降,增油效果变差。实验室数模和物模试验表明,只有通过油藏深部调驱和调堵才能更有效地改善油藏的非均质性,实现稳油控水调结构,从而提高注水开发的采油效果。
2、目前,油田企业根据实际油藏地质条件,选择较为合适的深部调驱剂和相应的施工工艺,在稳油控水方面发挥重要的作用。但面对高温高盐和特高含水期油藏,油井水淹严重,油水关系复杂等问题,传统调驱剂如预交联凝胶颗粒、粘土胶共聚物絮凝体系等仅能作用在近井地带,很难做到深部调驱,导致现场实施效果差。
3、因此,开发新型深部调驱材料为高温高盐特高含水期油藏提高采收率具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术中针对高温高盐和特高含水期油藏,现有调驱剂很难做到深部调驱以及解决效果差的问题,提供一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用,该共聚物在高温高盐和特高含水期油藏具有较高的粘度,且在一定注入压力下,流动性好,能够进入到油藏深部,达到深部调驱的目的。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物,该共聚物含有结构单元a、结构单元b和结构单元c,其中,所述结构单元a为具有式(1)所示结构的结构单元,所述结构单元b为具有式(2)所示结构的结构单元,所述结构单元c为具有式(3)所示结构的结构单元;其中,以丙烯酰胺共聚物的重量为基准,所述结构单元a的含量为69-89重量%,所述结构单元b的含量为9-30重量%,所述结构单元c的含量为0.1-2重量%;
3、
4、其中,q为1-2的整数,p为1-5的整数,m为氢或碱金属。
5、本发明第二方面提供了一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物的制备方法,该方法包括:在溶液聚合条件下,在复合引发体系的存在下,使单体混合物在水中进行聚合反应,其中,所述单体混合物含有磺酸单体和功能单体以及丙烯酰胺,所述磺酸单体为具有式(4)所示结构的单体,所述功能单体为具有式(5)所示结构的单体;所述复合引发体系包括主引发剂和助引发剂,所述主引发剂具有式(6)所示的结构,所述助引发剂具有式(7)所示的结构;且以单体混合物的总量为基准,所述丙烯酰胺的含量为69-89重量%,所述磺酸单体的含量为9-30重量%,所述功能单体的含量为0.1-2重量%;
6、
7、其中,q为1-2的整数,p为1-5的整数,m为1-6的整数,n为1-15的整数,m为氢或碱金属。
8、本发明第三方面提供了一种由前述所述的制备方法制备得到的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物。
9、本发明第四方面提供了一种前述所述的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物在高温高盐特高含水期油藏中的应用。
10、通过上述技术方案,本发明提供的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物在高温高盐特高含水期油藏条件下具有较高的粘度,在一定注入压力下,流动性好,能够进入到油藏深部,起到进得去、堵得住的作用,达到深部调驱的目的。
1.一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物,该共聚物含有结构单元a、结构单元b和结构单元c,其特征在于,所述结构单元a为具有式(1)所示结构的结构单元,所述结构单元b为具有式(2)所示结构的结构单元,所述结构单元c为具有式(3)所示结构的结构单元;其中,以丙烯酰胺共聚物的重量为基准,所述结构单元a的含量为69-89重量%,所述结构单元b的含量为9-30重量%,所述结构单元c的含量为0.1-2重量%;
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中,q为1,p为1-3的整数;
3.根据权利要求1或2所述的共聚物,其中,在90℃,钙镁离子浓度为10000mg/l、矿化度为150000mg/l条件下,所述丙烯酰胺共聚物的水溶液的表观粘度为75.4-86.8mpa·s,丙烯酰胺残余单体含量<0.05重量%。
4.一种含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物的制备方法,该方法包括:在溶液聚合条件下,在复合引发体系的存在下,使单体混合物在水中进行聚合反应,其特征在于,所述单体混合物含有磺酸单体和功能单体以及丙烯酰胺,所述磺酸单体为具有式(4)所示结构的单体,所述功能单体为具有式(5)所示结构的单体;所述复合引发体系包括主引发剂和助引发剂,所述主引发剂具有式(6)所示的结构,所述助引发剂具有式(7)所示的结构;且以单体混合物的总量为基准,所述丙烯酰胺的含量为69-89重量%,所述磺酸单体的含量为9-30重量%,所述功能单体的含量为0.1-2重量%;
5.根据权利要求4所述的方法,其中,q为1,p为1-3的整数,m为2-5的整数,n为1-10的整数;
6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述单体混合物的用量占单体混合物和水的总量的20-40重量%;
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法,其中,所述聚合反应在络合剂存在下进行;
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的方法,其中,所述溶液聚合的条件包括:温度为10-40℃,优选为10-30℃;时间为8-15h,优选为8-12h;
9.一种由权利要求4-8中任意一项所述的制备方法制备得到的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物。
10.一种权利要求1-3和9中任意一项所述的含有多枝化长链结构的丙烯酰胺共聚物在高温高盐特高含水期油藏中的应用。