一种耐温阴非两性疏水缔合共聚物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油田用耐温阴非两性疏水缔合共聚物及其制备方法，属于油气田开发采油工程技术领域。
【背景技术】
[0002]疏水缔合聚合物是指在聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。其溶液具有独特的性能，在水溶液中，此类聚合物的疏水基团由于疏水作用而发生聚集，使大分子链产生分子内和分子间缔合。由于疏水基团的憎水作用，疏水型聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中产生分子间缔合作用，从而具有独特的流变性能，是当今聚合物发展的热点，其主要优点在于具有独特的流体力学性质，表现出可逆的网状结构，具有良好的抗剪切能力。由于疏水缔合水溶性聚合物独特的抗剪切性能，可用于油田驱油剂及压裂液稠化剂，其在油气田开采中有广阔的应用前景。
[0003]近年来人工改性聚合物开始研宄热潮。人工改性聚合物大多为在聚丙烯酰胺聚合物上进行改性，通过在分子链上引入优良性能基团提高聚合物性能，以适于在油田现场应用。目前改性聚合物发展很快，与此相关的研宄取得了较大进展，但还有许多问题需要进一步研宄。(I)伤害性大目前油田上常用聚合物作业完成后在地层中留有残渣，会对地层进行一定程度的伤害。(2)与地层配伍性差如今研宄较多的是阳离子型聚合物与阴阳离子两性聚合物，由于地层常带负电，导致聚合物在地层吸附量与损失量增大。(3)耐温耐盐性差随着非常规油气资源的开采，高温或高盐地层进入大幅度开采时期，改性聚合物的耐温耐盐性能有待进一步加强。
[0004]中国专利文献CN201201019747.7公开了一种可用于增加或稳定疏水缔合型聚合物驱油剂粘度的阳离子聚合物。采用这种阳离子聚合物加入驱油剂后，由于油藏地层的负电性，驱油剂其进入地层后，会导致地层吸附量和驱油剂损失量增大，驱油效率变低。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种耐温阴非两性疏水缔合共聚物，本发明的阴非两性疏水缔合共聚物具有良好的耐盐和耐温能力、优良的抗分解能力及其对地层良好的配伍性。
[0006]本发明还提供一种耐温阴非两性疏水缔合共聚物的制备方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种耐温阴非两性疏水缔合共聚物，它是由单体A、单体B和单体C共聚而成，单体A:单体B:单体C的重量比为:10: (0.5-1.5):(0.05-0.15)，所述的单体A为水溶性带双键的可聚合的单体，所述的单体B为带双键的磺酸盐类，所述的单体C为带疏水链及环氧乙稀基团的可聚合单体。
[0009]本发明优选的，所述的耐温阴非两性疏水缔合共聚物的平均分子量为100-150万。本发明的分子量可根据需要添加分子量调节剂进行调节。
[0010]本发明优选的，所述的单体A为丙烯酰胺。
[0011]本发明优选的，所述的单体B为2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐(AMPS)、a_烯基磺酸盐或乙烯基磺酸盐。
[0012]本发明优选的，所述的单体C为十八烷基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯(OEMA)。
[0013]本发明优选的，单体A:单体B:单体C的重量比为:10:(0.8-1.2): (0.08-0.12)。
[0014]上述耐温阴非两性疏水缔合共聚物的制备方法，包括步骤如下:
[0015]本发明提供的耐温阴非两性疏水缔合共聚物的制备方法，步骤和条件如下:
[0016]I)按配比称取单体A、单体B和单体C，将单体A、单体B和单体C加入蒸馏水中进行溶解，所述单体A的投加量与蒸馏水重量比为(1-3): (2-6);单体B的投加量与蒸馏水重量比为(0.1-1.5): (2-6);单体C的投加量与蒸馏水重量比为(0.01-0.15):(2_6)，制得混合溶液；
[0017]2)调节混合溶液pH值至4-6，向调节PH值后的混合溶液加入司班_60、吐温-80及环己烷，得混合物，司班-60加入量与步骤I)蒸馏水的重量比为(0.5-1.5):10 ;吐温-80的加入量与步骤I)蒸馏水的重量比为(0.05-0.15):10 ;步骤2)环己烷的加入量与步骤I)蒸馏水的重量比为(10-20):10o
[0018]3)调节混合物温度至30_40°C，在无氧条件下，高速搅拌制得乳状液，然后加入氧化还原引发剂，氧化还原引发剂的加入量与步骤I)蒸馏水的重量比为(0.02-0.06):10进行聚合反应，聚合反应温度为60-80°C，反应时间为3-5小时，反应结束后，冷却到室温，然后破乳、洗涤，得到耐温阴非两性疏水缔合共聚物固体。
[0019]本发明合成共聚物为聚丙烯酰胺类共聚物。
[0020]本发明优选的，步骤2)中采用浓度20_30wt%的盐酸或浓度20_30wt%的氢氧化钠调节pH值至4-6。
[0021]本发明优选的，步骤3)中，乳状液的起始温度为35°C，乳化温度优选为:35_38°C，高速搅拌速度为650-900rad/min。
[0022]本发明优选的，聚合温度优选为:75_78°C，聚合反应时间为4_5小时，聚合反应搅拌速度为 250-300rad/min。
[0023]本发明优选的，所述的氧化还原弓I发剂为过氧化二苯甲酰。
[0024]本发明优选的，过氧化二苯甲酰的加入方式如下:将过氧化二苯甲酰溶于环己烷中，然后滴加至乳状液中，步骤2)与步骤3)中环己烷的总用量与步骤I)中蒸馏水的重量比:(20-25):10o
[0025]本发明优选的，步骤3)中破乳采用无水乙醇进行破乳，无水乙醇的加入量与步骤I)中蒸馏水的体积比为1: (1-2)。
[0026]本发明优选的，步骤3)中洗涤采用无水乙醇进行洗涤，洗涤次数:3-5次。
[0027]本发明优选的，步骤3)中通过氮气除氧达到无氧条件，在氮气保护下，加入氧化还原引发剂，至聚合反应结束。
[0028]本发明的阴非离子两性共聚物为分子内具有两种不同性质的亲水基，使其同时具备了非离子型和阴离子型电荷集团的优点。由于阴离子电荷基团界面活性高且油层多带负电，阴离子基团在地层中吸附量少，耐温性能好。且非离子电荷基团无法生成沉淀盐，故其耐盐、耐硬水能力强。则阴非离子混合型共聚物集合了阴非离子基团的优点，具有良好的耐盐和耐温能力、优良的抗分解能力及其对地层良好的配伍性。
[0029]本发明为同时含有疏水缔合和阴非离子两性混合型结构的共聚物，以期解决此前发明的缺点。本发明通过在分子链结构中引入疏水基团均提高聚丙烯酰胺溶液的耐温耐盐性，使聚丙烯酰胺压裂液具有增稠能力强，抗剪切能力强等优点。并通过引入适当的聚氧乙烯类非离子基团，使其与磺酸阴离子基团相结合为阴非离子混合型共聚物，具有热稳定性、耐剪切性和低吸附性，使高分子的亲水性和抗盐性大有提高，并提高了产物的耐高价离子污染和与地层配伍性良好的能力。
[0030]本发明的效果:
[0031]1、本发明的阴非两性疏水缔合共聚物在分子链结构中引入疏水基团可提高聚丙烯酰胺溶液的耐温耐盐性，使聚丙烯酰胺压裂液具有增稠能力强，抗剪切能力强等优点。
[0032]2、本发明的阴非两性疏水缔合共聚物通过引入适当的聚氧乙烯类非离子基团，使其与磺酸阴离子基团相结合为阴非离子混合型共聚物，具有热稳定性、耐剪切性和低吸附性，使高分子的亲水性和抗盐性大有提高，并提高了产物的耐高价离子污染和与地层配伍性良好的能力。
[0033]3、本发明的制备方法及后处理工艺简单，可用于油田驱油剂及压裂液稠化剂，显著提高现场采收率、增产、环保。
【附图说明】
[0034]图1为本发明实施例1制得的阴非两性离子疏水缔合共聚物的红外光谱图。
[0035]图2为本发明实施例1的