一种聚合物、其制备方法及含有其的降粘剂与流程

本发明属于油田化学品，尤其涉及一种聚合物、其制备方法及含有其的降粘剂。

背景技术：

1、中石化稠油油藏动用地质储量为1.06亿吨，稠油资源丰富，其中，中石化浅薄层高钙镁特稠油油藏主要分布在春风油田。该油田目前以水平井注蒸汽吞吐的开采方法为主，面临着吞吐轮次高，产量递减快，蒸汽驱热损失大，热采效率低等问题。为了改善稠油开发效果，开展了稠油化学冷采技术研究。稠油冷采是相对热采而言的，即在稠油油藏开发过程中不通过升温的方法降低稠油黏度，而是通过其他不涉及升温的方法，如加入适当化学试剂改善油品流动性。主要的冷采技术包括化学降黏和化学驱。

2、影响稠油采收率的两个因素是波及系数和洗油效率，现有的稠油降粘技术虽然做到了以降低油水界面张力来提高洗油效率、以降低稠油黏度来提高波及系数，但降粘效果仍不甚理想。

技术实现思路

1、本发明之一提供了一种聚合物，其结构式如式ⅰ所示：

2、

3、其中，a为8至22的整数；n为8至100的整数。

4、本发明之二提供了一种制备如本发明之一所述聚合物的方法，其包括以下步骤：

5、将聚乙烯亚胺和卤代烷烃溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，梯度升温反应，得到所述聚合物。

6、在一个具体实施例中，所述聚乙烯亚胺和卤代烷烃的摩尔比为1:(1至20)。

7、在一个具体实施例中，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为800至10000；和/或

8、所述聚乙烯亚胺的重复单元数为8至100；和/或

9、所述卤代烷烃为溴代烷烃、氯代烷烃和碘代烷烃中的至少一种；

10、优选地，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为1000至10000；

11、优选地，所述聚乙烯亚胺的重复单元数为10至100；

12、优选地，所述卤代烷烃为1-溴辛烷、1-溴十二烷、1-溴十四烷、1-溴十六烷、1-溴十八烷、1-溴二十烷、1-溴二十二烷、1-氯辛烷、1-氯十二烷、1-氯十四烷、1-氯十六烷、1-氯十八烷、1-氯二十烷、1-氯二十二烷、1-碘辛烷中的至少一种；

13、优选地，所述梯度升温反应条件为升温至60℃，搅拌反应30至60min，升温至90℃，回流反应6至8h。

14、本发明之三提供了一种降粘剂，其单体单元包括聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；

15、所述聚合物为本发明之一所述的聚合物或本发明之二所述方法制备得到的聚合物。

16、在一个具体实施例中，将所述单体单元的质量计为100％，所述单体单元包括26.4wt％至37.1wt％所述聚合物、18.8wt％至47.5wt％所述丙烯酰胺和15.4wt％至54.8wt％所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。

17、本发明之四提供了一种制备如本发明之三所述降粘剂的方法，其包括以下步骤：

18、1)在水中加入所述聚合物，除氧，加入第一引发剂，升温至第一温度，反应第一时长，得到含有中间体的反应液；

19、2)在所述含有中间体的反应液中加入所述丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，降温至第二温度，加入第二引发剂，反应第二时长，升温至第三温度，反应第三时长，得到凝胶状的所述降粘剂。

20、在一个具体实施例中，将所述水、聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总质量计为100％，所述水的用量为60wt％至90wt％，所述聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总用量为10wt％至40wt％；和/或

21、将所述聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总质量计为100％，所述聚合物的用量为26.4wt％至37.1wt％、所述丙烯酰胺的用量为18.8wt％至47.5wt％和所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的用量为15.4wt％至54.8wt％；和/或

22、将所述聚合物的质量计为100％，所述第一引发剂的用量为1.07wt％至1.89wt％；

23、和/或

24、将所述丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总质量计为100％，所述第二引发剂的用量为0.57wt％至0.68wt％。

25、在一个具体实施例中，所述第一引发剂为硝酸铈铵；和/或

26、所述第二引发剂由偶氮二异丁脒盐酸盐、亚硫酸钠和过硫酸铵组成；和/或由偶氮二异丁脒盐酸盐、硫酸亚铁和过氧化氢组成；

27、优选地，将所述第二引发剂的质量计为100％，所述第二引发剂包括78.74wt％至82.5wt％偶氮二异丁脒盐酸盐、7.7wt％至9.45wt％亚硫酸钠和9.7wt％至11.81wt％过硫酸铵；

28、优选地，将所述第二引发剂的质量计为100％，所述第二引发剂包括78.74wt％至82.5wt％偶氮二异丁脒盐酸盐、7.7wt％至9.45wt％硫酸亚铁和9.7wt％至11.81wt％过氧化氢。

29、在一个具体实施例中，所述第一温度为45℃；和/或

30、所述第二温度为0至10℃；和/或

31、所述第三温度为40至60℃；和/或

32、所述第一时长为30至60min；和/或

33、所述第二时长为1至2h；和/或

34、所述第三时长为4至6h。

35、本发明之一所述的聚合物、本发明之二所述方法制备得到的聚合物、本发明之三所述的降粘剂和本发明之四所述方法制备得到的降粘剂中的至少一种在稠油油藏开采中的应用，特别是在稠油冷采中降粘的应用。

36、本发明的有益效果：

37、本发明针对现有降粘技术降粘效果不理想的问题，提供了一种聚合物、其制备方法及含有其的降粘剂，由本发明提供的聚合物进一步制备的降粘剂的浓度为5000ppm时，用于地层水矿化度为40000mg/l，其中钙镁离子浓度为6600mg/l的春风油田储层，降黏率≥97％，洗油效率≥60％，水驱后降粘剂驱油提高采收率≥27％，油水界面张力≤3.79×10-2mn/m，且合成工艺简单。

技术特征：

1.一种聚合物，其结构式如式ⅰ所示：

2.一种制备如权利要求1所述聚合物的方法，其包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺和卤代烷烃的摩尔比为1:(1至20)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的重均分子量为800至10000；和/或

5.一种降粘剂，其单体单元包括聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸；

6.根据权利要求5所述的降粘剂，其特征在于，将所述单体单元的质量计为100％，所述单体单元包括26.4wt％至37.1wt％所述聚合物、18.8wt％至47.5wt％所述丙烯酰胺和15.4wt％至54.8wt％所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。

7.一种制备如权利要求5或6所述降粘剂的方法，其包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述水、聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总质量计为100％，所述水的用量为60wt％至90wt％，所述聚合物、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的总用量为10wt％至40wt％；和/或

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第一引发剂为硝酸铈铵；

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一温度为45℃；

11.根据权利要求1所述的聚合物、权利要求2至4中任一项所述方法制备得到的聚合物、权利要求5或6所述的降粘剂和权利要求7至10中任一项所述方法制备得到的降粘剂中的至少一种在稠油油藏开采中的应用，特别是在稠油冷采中降粘的应用。

技术总结
本发明提供了一种聚合物、其制备方法及含有其的降粘剂。将卤代烷烃接枝到聚乙烯亚胺上得到所述聚合物，其结构式为式Ⅰ：a为8至22的整数，n为8至100的整数。所述聚合物与丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸聚合得到所述降粘剂。所述降粘剂具有良好的降粘、洗油和驱油能力，其浓度为5000ppm时用于地层水矿化度40000mg/L，其中钙镁离子浓度6600mg/L的春风油田储层，降黏率≥97％，洗油效率≥60％，水驱后降粘剂驱油提高采收率≥27％，油水界面张力≤3.79×10<supgt;‑2</supgt;mN/m。

技术研发人员：孙建芳,孟霖,郑昕,曹丽丽,龚蔚青,夏海容,宋勇
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11