本發(fā)明屬于三次采油，具體涉及一種粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚合物驅(qū)油是通過注水井將高分子聚合物以液體的形式注入地層，它可在地層中產(chǎn)生注入水增粘、原油降阻、油水混相和高滲透層顆粒堵塞等綜合作用。其目的在于封堵注水井的高滲透層，增加了注入水的滲流阻力，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，進一步驅(qū)出地層中的殘余油，并可在地層中形成一面活動的“油墻”，產(chǎn)生“活塞式”驅(qū)油作用，以降低油井含水提高原油采收率。

2、目前，市場上用于聚合物驅(qū)油的高分子主要是聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一。在水中，易與水形成氫鍵，易溶于水，水化后具有較大的水動力學(xué)體積。

3、但是聚丙烯酰胺在地層水中容易水解，同時對地層水中的一些離子較為敏感，因此聚合物粘度會很快下降，再加之聚合物溶液在儲層孔隙中經(jīng)過強剪切后?其聚合物分子鏈會發(fā)生變形和斷裂，導(dǎo)致聚合物溶液粘度迅速下降，而且聚丙烯酰胺沒有活性基團，大大影響了采收率效果。

4、對聚丙烯酰胺分子交聯(lián)可以得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。從而大幅度改善聚丙烯酰胺的性質(zhì)，特別是提高表觀粘度、提高耐剪切能力，接入活性基團，是獲得高采收率的良好選擇。

5、cn114805677b公開了一種聚合物驅(qū)油劑及其制備方法，涉及油田化學(xué)助劑及高分子聚合領(lǐng)域，該方法包括：將腈類化合物、發(fā)煙硫酸和長鏈烯烴進行反應(yīng)，得到樹狀支化單體；將所述樹狀支化單體、丙烯酰胺、丙烯酸、去離子水和ph調(diào)節(jié)劑進行混勻，得到混合溶液；向所述混合溶液中通入氮氣，然后加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，得到所述聚合物驅(qū)油劑。該發(fā)明制備的聚合物驅(qū)油劑對鈣、鎂離子有很強的螯合作用，適用于高礦化度地區(qū)作業(yè)，耐鹽、耐高溫及較高的熱穩(wěn)定性能，在120℃的無氧條件下3個月后，溶液粘度仍具有較高的保留率。但是該發(fā)明表觀粘度低于80mpa?s，堵水調(diào)剖的效果不夠理想，因此會影響驅(qū)油效果。

6、cn104910321b公開了一種三元共聚陽離子型聚丙烯酰胺。該產(chǎn)品的制備包括陽離子單體e-am的制備，單體水溶液的制備，am、e-am、dac三元共聚等步驟。該發(fā)明所提供三元共聚陽離子型聚丙烯酰胺，較好的體現(xiàn)了e-am單體的高聚合活性、良好絮凝效果及dac易于制備高分子量共聚物的特點，相較于現(xiàn)有常見絮凝劑產(chǎn)品，本發(fā)明具有高陽離子度，高分子量的特性，同時表現(xiàn)出優(yōu)良的絮凝性能，實際檢測結(jié)果表明，其同時具備高溶解度特點，因而適合作為污水處理工程中的絮凝劑使用。該發(fā)明為陽離子型，在污水處理方面作為助凝劑使用具有較好的效果，但是該發(fā)明不適用于石油開采，因此使用范圍受到了限制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明具有高界面活性、高粘度、抗剪切的特點。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的之一公開了一種粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑，所述的驅(qū)油劑分子結(jié)構(gòu)式如下：

3、

4、其中：

5、a=2000-40000；

6、b=100000-1000000；

7、c=20000-400000；

8、d=10000-200000；

9、e=10000-200000；

10、f=2000-40000；

11、g=100000-1000000；

12、h=20000-400000；

13、i=10000-20000；

14、j=10000-200000。

15、所述的驅(qū)油劑粘均分子量為40000000-60000000。

16、本發(fā)明另一個目的公開了上述粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑的制備方法，具體步驟如下：

17、（1）反應(yīng)器通入氮氣，置換掉其中的空氣，后期合成過程中氮氣通入，保證反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)隔絕空氣；依次加入丙烯酰胺、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、對苯乙烯磺酸、4-甲基丙烯酰胺基水楊酸、1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷、磷酸二氫鈉、羧甲基纖維素、十二烷基酚聚氧乙烯醚、去離子水，攪拌，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph?7-8；

18、（2）高位滴加槽加入引發(fā)劑，滴加到反應(yīng)釜，滴加過程中，溶液自動升溫，繼續(xù)反應(yīng)0.5-1h，加熱升溫到55-70℃，保溫反應(yīng)4-10h，降溫到40℃以下，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph?7-8；

19、（3）將上述混合液烘干造粒，顆粒直徑1-4mm，得到產(chǎn)品粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑。

20、在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述的1-乙烯基-2-吡咯烷酮、對苯乙烯磺酸、4-甲基丙烯酰胺基水楊酸、1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷與丙烯酰胺的摩爾比為0.2-0.4：0.1-0.2：0.1-0.2：0.02-0.04：1。

21、優(yōu)選地，步驟（1）中，所述的磷酸二氫鈉、羧甲基纖維素、十二烷基酚聚氧乙烯醚、去離子水與丙烯酰胺的重量比為0.02-0.04：0.01-0.02：0.02-0.04：8-10：1。

22、優(yōu)選地，步驟（2）中，所述的引發(fā)劑為過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉的混合溶液，其中過硫酸鹽的濃度為8-12wt%，亞硫酸氫鈉的濃度為2-5wt%，引發(fā)劑與丙烯酰胺的重量比為0.2-0.6：1。

23、更優(yōu)選地，所述過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉中的一種。

24、本發(fā)明粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑合成的反應(yīng)方程式如下：

25、

26、

27、本發(fā)明第三個目的公開了上述驅(qū)油劑在聚合物驅(qū)油中的應(yīng)用。

28、本發(fā)明粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑是以丙烯酰胺、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、對苯乙烯磺酸、4-甲基丙烯酰胺基水楊酸、1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷為單體的五元高分子聚合物。丙烯酰胺為聚合主要單體；1-乙烯基-2-吡咯烷酮為剛性單體，可以大幅度增加產(chǎn)品的粘彈性和耐剪切能力；對苯乙烯磺酸分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)和磺酸陰離子，可以提高耐剪切能力，降低油水界面張力；4-甲基丙烯酰胺基水楊酸分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)和羧酸陰離子，可以提高耐剪切能力，降低油水界面張力；1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷屬于特殊的的表面活性劑親油單體，比常規(guī)表面活性劑具有更低的界面張力，可以更好剝離原油，含有兩個雙鍵，屬于交聯(lián)劑，可以大幅度提高聚合物的分子量和粘度；羧甲基纖維素和十二烷基酚聚氧乙烯醚為分散劑和非離子乳化劑，可以提高聚合反應(yīng)的質(zhì)量。

29、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和有益效果：

30、（1）本發(fā)明的粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑具有較好界面活性，300mg/l的濃度界面張力達(dá)到0.1×10-3mn/m以下；

31、（2）本發(fā)明的粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑具有較高的表面粘度，70℃條件下，1500mg/l的濃度粘度達(dá)到105mpa?s及以上；

32、（3）本發(fā)明的粘彈性聚合物顆粒驅(qū)油劑具有抗剪切能力，經(jīng)過6h剪切，粘度保持率最高達(dá)到96%以上。