1.本发明涉及石油开发领域，具体涉及一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料及其制备方法，适用于油田化学剂驱油等方面。
背景技术：
2.目前，石油行业在开采原油的过程中，油气水不断地由地层采出地面，地层能量逐渐降低；为了补充地层能量的亏空，通常采取注水的方式。但是，注水会产生水与原油的流度比过高，再因为地层和层间的不均质，都会造成指进、窜流、绕流等现象的发生，最终是导致了采收率的降低。如果能够提高注入水的流阻则可以使注入水与原油的流度比降低；如果能够同时提高注入水中分散的高分子材料的弹性则可以提高注入水在不均质地层中高渗通道的流动阻力，最终达到提高采收率的效果。所以，合成具有粘弹性的接枝共聚高分子材料正是解决上述问题的一种良好途径。
3.具有粘弹性的聚合物高分子材料,将它分散在油田注入水中使用时，能够提高注入水在不均质地层中高渗通道的流动阻力，起到适度的调节吸水剖面的作用。申请号为cn98110033.3的专利公开了一种“接枝膨润土高吸水材料及其制备方法”，其接枝膨润土高吸水材料是有膨润土与乙烯基类单体a和b，用过硫酸盐与还原剂组成的氧化还原引发体系，在交联剂的作用下，经接枝共聚反应制成板状、粒状或粉状；产品具有吸水性、耐盐性、耐压性可控及工业化生产,适用于石油行业的注水调剖和修井暂堵等工艺，同样也可用于农林、环保等领域的吸液、储液、改善生态环境、改良土壤等。但是,，其用于提高油田注入水的驱油效果则表现的弹性偏高而粘性较差,对油田后期注水提高采收率贡献不明显。
技术实现要素：
4.为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料及其制备方法，以实现弹性适中、粘性高、抗盐性好的目的。
5.本发明的技术方案如下：一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料，其特征在于，该高分子材料的制备原料包括如下种类及其重量份：溶剂64-78份，乙烯基类单体17-23份，阳离子型交联剂单体1-3份，亲油型缔合剂单体2-5份，水解剂2-5份，引发剂0.01-0.05份。
6.所述溶剂采用去离子水。
7.所述乙烯基类单体采用丙烯酰胺，其属于水溶性活性单体。
8.所述阳离子型交联剂单体采用四烯丙基氯化铵。
9.所述亲油型缔合剂单体采用n、n-二正辛基丙烯酰胺。
10.所述水解剂采用碳酸钠，其能够水解酰胺。
11.所述引发剂采用过硫酸铵。
12.一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料的制备方法，其包括以
下步骤：（1）调配冷却混合溶液：将溶剂泵入调配釜中，打开搅拌器，通冷却水，依次加入乙烯基类单体、阳离子型交联剂单体、亲油型缔合剂单体及水解剂，在搅拌条件下对混合溶液冷却降温；（2）混合溶液泵入聚合釜：将步骤（1）调配的冷却混合溶液泵入立式内置加热立管的不锈钢聚合釜中，通冷却水并控制温度；（3）聚合釜充氮脱氧：向聚合釜中快速充入高纯氮气进行脱氧，充气体积为聚合釜内混合溶液体积的若干倍数；（4）引发剂加入聚合釜：在保持充入高纯氮气条件下将引发剂快速加入到聚合釜中；以后继续充入高纯氮气，使高速氮气与釜内的液体形成大量气泡进行强烈混合，促使加入的引发剂均匀分散到溶液中，等待引发聚合；（5）聚合反应：通过聚合反应形成聚合物凝胶；（6）水解反应：聚合釜通蒸汽加热，使聚合物凝胶在较高的温度下水解；水解反应完成后，最终生成在分子结构上含有阳离子、阴离子、亲油基、交联结构的大分子凝胶，即得到一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料。
13.所述步骤（1）调配釜保持温度在6-10℃；步骤（2）聚合釜保持温度在6-8℃；步骤（3）充入高纯氮气时间为55-65min，充气体积为聚合釜内混合溶液体积的2.5-3.5倍。
14.所述步骤（4）强烈混合时间为1-2min；步骤（5）聚合反应时间为90-120min；步骤（6）聚合釜温度在80-85℃，保持时间为7.5-8.5小时。
15.与现有技术相比，本发明主要具有以下有益技术效果:1.本发明的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料,弹性模量适中,可控制在0.15-10.5pa；粘度较高，其值为60-350mpa
·
s。
16.2.本发明采用丙烯酰胺、四烯丙基氯化铵、n、n-二正辛基丙烯酰胺以及碳酸钠共聚共水解合成网状结构的粘弹性高分子材料，使产品的分子结构与功能更合理，比常规水溶性高分子聚合物有更高的抗盐和耐温能力，具有显著的热稳定性和盐稳定性。事实上，常规驱油聚合物抗盐约为8000mg/l，耐温能力约为70℃；而本发明的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料抗盐可达20000mg/l，耐温能力可达80℃。
17.3.本发明产品的耐温性，可以适应较深的油藏，提高了产品对油田生产的广度；产品的弹性填补了常规聚合物在高渗透条带窜流的缺陷，可以延长油田的开采寿命。
18.4.本发明采用阳离子交联和分子间缔合的聚合方式，提高了网架结构的粘弹性，进一步控制了复合材料的弹性，有效提高了高渗透条带的阻力系数，其值可以控制在1.0-15.0mpa/100m范围内适度调节，以适应不同因油藏成因或长期注水而存在的高渗透条带或渗透率差异过大的储层。
19.5.本发明制备方法无环境污染，生产工艺简单，且易于工业化生产。
20.6.产品生产过程中采用了阳离子交联和分子间缔合的合成技术,使产品具有交联结构稳定性高及分子间缔合提高粘弹性的特征，与传统的后水解生产方法相比，设备投资少，能耗降低。
21.7.本发明对长期聚合物驱油及其复合驱，特别是深层、高矿化度油藏的聚合物及复合驱将带来十分显著的经济和社会效益；特别是对特高含水、含钙镁油藏的再驱油,更具
有非常重要的意义。
22.8.在油田三次采油的后期能够驱出更多的残余油来,对油田提高采收率和延长油田的寿命有十分重要的意义。
23.9.本发明制备共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料的技术路线正确而简捷。本发明采取调配、引发、聚合、水解一条龙的生产路径，以水溶性活性单体丙烯酰胺为主料、以交联剂四烯丙基氯化铵及缔合剂n、n-二正辛基丙烯酰胺为辅料，在引发剂过硫酸铵的引发作用下产生聚合反应形成聚合物凝胶；聚合物凝胶在水解剂碳酸钠的作用下进行水解反应，最终生成在分子结构上含有阳离子、阴离子、亲油基、交联结构的大分子凝胶。上述阳离子即为四烯丙基氯化铵；阴离子是酰胺水解后的羧基，实际上水解反应就是酰胺与碱反应生成羧酸盐；亲油基是n、n-二正辛基；交联结构是四烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚形成的网状结构。引发实际上是过硫酸盐分解产生自由基，自由基引发链增长。聚合实际上是单体的链增长。交联实际上是丙烯酰胺单体在链增长的过程中有四烯丙基氯化铵参与共聚，共聚成网状大分子即为交联。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本发明进行详细描述。实施例所使用的原料均为购买。
25.实施例1一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料，其中各成分的重量份如下：去离子水64份，丙烯酰胺23份，四烯丙基氯化铵3份，n、n-二正辛基丙烯酰胺5份，碳酸钠5份，引发剂0.05份。
26.该种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料的制备方法，包括以下步骤：（1）调配冷却混合溶液：将溶剂泵入调配釜中，打开搅拌器，通冷却水，依次加入乙烯基类单体、阳离子型交联剂单体、亲油型缔合剂单体及水解剂，在搅拌条件下对混合溶液冷却降温；调配釜保持温度在6℃。
27.（2）混合溶液泵入聚合釜：将步骤（1）调配的冷却混合溶液泵入立式内置加热立管的不锈钢聚合釜中，通冷却水，使聚合釜保持温度在6℃。
28.（3）聚合釜充氮脱氧：向聚合釜中快速充入高纯氮气进行脱氧，充入高纯氮气时间为55min；充气体积为聚合釜内混合溶液体积的2.5倍。
29.（4）引发剂加入聚合釜：在保持充入高纯氮气条件下将引发剂快速加入到聚合釜中；以后继续充入高纯氮气，使高速氮气与釜内的液体形成大量气泡进行强烈混合1min，促使加入的引发剂均匀分散到溶液中，等待引发聚合。
30.（5）聚合反应：进行聚合反应90min，形成聚合物凝胶。
31.（6）水解反应：聚合釜通蒸汽加热，使聚合物凝胶在温度80℃下水解7.5小时；水解反应完成后，最终生成在分子结构上含有阳离子、阴离子、亲油基、交联结构的大分子凝胶，即网状的分子间具有缔合性的凝胶，亦即得到一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料。
32.上述材料可通过造粒、烘干、破碎、筛分得到不同粒径的颗粒状产品或超细粉末。
33.取粒径300-900μm的样品，在总矿化度为20000mg/l的模拟油藏水中，配制浓度为
5000mg/l的溶液，于80℃温度下测得弹性模量值为10.2pa，粘度值为60.5mpa
·
s，阻力系数13.5mpa/100m。这种具有粘弹性的共聚共水解高分子材料克服了常规聚合物粘度高时弹性小、弹性高时粘度小的缺陷。
34.实施例2一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料，其中各成分的重量份如下：溶剂78份，乙烯基类单体17份，阳离子型交联剂单体1份，亲油型缔合剂单体2份，水解剂2份，引发剂0.01份。
35.该种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料的制备方法，包括以下步骤：（1）调配冷却混合溶液：将溶剂泵入调配釜中，打开搅拌器，通冷却水，依次加入乙烯基类单体、阳离子型交联剂单体、亲油型缔合剂单体及水解剂，在搅拌条件下对混合溶液冷却降温；调配釜保持温度在10℃。
36.（2）混合溶液泵入聚合釜：将步骤（1）调配的冷却混合溶液泵入立式内置加热立管的不锈钢聚合釜中，通冷却水，使聚合釜保持温度在8℃。
37.（3）聚合釜充氮脱氧：向聚合釜中快速充入高纯氮气进行脱氧，充入高纯氮气时间为65min；充气体积为聚合釜内混合溶液体积的3.5倍。
38.（4）引发剂加入聚合釜：在保持充入高纯氮气条件下将引发剂快速加入到聚合釜中；以后继续充入高纯氮气，使高速氮气与釜内的液体形成大量气泡进行强烈混合1-2min，促使加入的引发剂均匀分散到溶液中，等待引发聚合。
39.（5）聚合反应：进行聚合反应120min，形成聚合物凝胶。
40.（6）水解反应：聚合釜通蒸汽加热，使聚合物凝胶在温度85℃下水解8.5小时；水解反应完成后，最终生成在分子结构上含有阳离子、阴离子、亲油基、交联结构的大分子凝胶，即网状的分子间具有缔合性的凝胶，亦即得到一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料。
41.上述材料可通过造粒、烘干、破碎、筛分得到不同粒径的颗粒状产品或超细粉末。
42.取粒径300-900μm的样品，在总矿化度为20000mg/l的模拟油藏水中，配制浓度为5000mg/l的溶液，于80℃温度下测得弹性模量值为0.18pa，粘度值为347mpa
·
s，阻力系数1.8mpa/100m。这种具有粘弹性的共聚共水解高分子材料克服了常规聚合物粘度高时弹性小、弹性高时粘度小的缺陷。
43.实施例3一种用于三次采油的共水解粘弹性聚合物高分子材料，其中各成分的重量份如下：溶剂71份，乙烯基类单体20份，阳离子型交联剂单体2份，亲油型缔合剂单体3.5份，水解剂3.5份，引发剂0.03份。
44.该种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料的制备方法，包括以下步骤：（1）调配冷却混合溶液：将溶剂泵入调配釜中，打开搅拌器，通冷却水，依次加入乙烯基类单体、阳离子型交联剂单体、亲油型缔合剂单体及水解剂，在搅拌条件下对混合溶液冷却降温；调配釜保持温度在8℃。
45.（2）混合溶液泵入聚合釜：将步骤（1）调配的冷却混合溶液泵入立式内置加热立管
的不锈钢聚合釜中，通冷却水，使聚合釜保持温度在7℃。
46.（3）聚合釜充氮脱氧：向聚合釜中快速充入高纯氮气进行脱氧，充入高纯氮气时间为60min；充气体积为聚合釜内混合溶液体积的3倍。
47.（4）引发剂加入聚合釜：在保持充入高纯氮气条件下将引发剂快速加入到聚合釜中；以后继续充入高纯氮气，使高速氮气与釜内的液体形成大量气泡进行强烈混合1.5min，促使加入的引发剂均匀分散到溶液中，等待引发聚合。
48.（5）聚合反应：进行聚合反应105min，形成聚合物凝胶。
49.（6）水解反应：聚合釜通蒸汽加热，使聚合物凝胶在温度83℃下水解8小时；水解反应完成后，最终生成在分子结构上含有阳离子、阴离子、亲油基、交联结构的大分子凝胶，即网状的分子间具有缔合性的凝胶，亦即得到一种用于三次采油的共聚共水解粘弹性聚合物高分子材料。
50.上述材料可通过造粒、烘干、破碎、筛分得到不同粒径的颗粒状产品或超细粉末。
51.取粒径300-900μm的样品，在总矿化度为20000mg/l的模拟油藏水中，配制浓度为5000mg/l的溶液，于80℃温度下测得弹性模量值为5.5pa，粘度值为210mpa
·
s，阻力系数7.6mpa/100m。这种具有粘弹性的共聚共水解高分子材料克服了常规聚合物粘度高时弹性小、弹性高时粘度小的缺陷。
52.上述实施例并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例的物料配方和操作程序；本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内出的变动都应属于本发明的保护范围。