CN116804071A - 聚丙烯酰胺共聚物及其制备方法、调驱可动凝胶和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田注水开发中调剖堵水领域，公开了一种聚丙烯酰胺共聚物及其制备方法、调驱可动凝胶和应用。该聚丙烯酰胺共聚物含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元；其中，R为C4‑C10的烷基，n为6‑15的整数，M为金属元素；
Description
技术领域
本发明涉及油田注水开发中调剖堵水领域，具体地，涉及一种聚丙烯酰胺共聚物及其制备方法、调驱可动凝胶和应用。
背景技术
随着我国油田进入中、后开发阶段，国内许多油田进入高含水期，控水稳油、提高采收率已经成为目前面临的主要问题。另外，随着油田开发程度不断加深，常规油田可采储量越来越少，深部挖潜价值越来越低，人们不得不把目光投向高温高盐等非常规、苛刻条件油田。例如胜利油田目前主要化学驱开采单元大部分属于一类资源，资源动用率已达到75％以上，剩余可动用地质储量较少，形势严峻，而二、三类高温高盐油藏化学驱资源十分丰富，但其油藏条件较一类油藏苛刻许多。
我国西北油田、胜利油田、华北油田、中原油田、塔里木油田等都存在储量丰富的高温高盐油藏，随着开发进行，这些高温高盐主力区块逐渐进入高含水阶段。但是对于高温高盐油藏，由于常规调驱剂耐温抗盐性差，作用有效时间短等问题，调驱效果明显变差，提高采收率有限。为了更好地改善高温高盐油藏的开发效果，亟需对高温高盐油藏的深部调驱体系进行探讨，发掘适用于高温高盐油藏的耐温抗盐深部调驱体系。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的存在的上述问题，提供一种聚丙烯酰胺共聚物及其制备方法、调驱可动凝胶和应用，该丙烯酰胺共聚物形成的调驱可动型凝胶，可以进入到油藏深部，在高温、高盐条件下具有较高的粘度，并且能够降低油水表界面张力，适于在高渗透油藏(渗透率高于2000mD)中作为调驱剂和调堵剂应用，具有较高的封堵率，具有较好的乳化性能。
本发明的第一方面是提供一种聚丙烯酰胺共聚物，所述聚丙烯酰胺共聚物含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元；
其中，R为C4-C10的烷基，n为6-15的整数，M为金属元素；
本发明中式(2)所示的结构单元中，R为C4-C10的烷基，例如可以为直链烷基也可以为支链烷基，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，R为C4-C10的直链烷基，更优选为C7-C9的直链烷基。本发明中，C7-C9的直链烷基可以为C7直链烷基、C8直链烷基、C9直链烷基中的至少一种。
本发明式(2)所示的结构单元中n为6-15的整数，在本发明一种优选的实施方式中，n为8-12的整数，例如可以为8、9、10、11、12以及任意两数值或任意两数值的任意区间。
本发明中M为金属元素，对于M，可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，M为碱金属元素，优选为钾或钠。
本发明中共聚物中各结构单元的含量可以有多种选择，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为84-97重量％，式(2)所示的结构单元的含量为2-10重量％，式(3)所示的结构单元的含量为1-6重量％。
更优选地，以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为88-94重量％，式(2)所示的结构单元的含量为4-8重量％，式(3)所示的结构单元的含量为2-4重量％。
本发明的第二方面是提供一种第一方面所述的聚丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括在引发剂存在下，将单体混合物在溶剂中进行聚合反应，得到共聚物胶体；再将共聚物胶体进行水解反应；
其中，所述单体混合物含有丙烯酰胺、式(4)所示的单体和式(5)所示的单体；
其中，R为C4-C10的烷基，n为6-15的整数，M为金属元素。
在本发明一种优选的实施方式中，制备丙烯酰胺共聚物的方法包括：
1)在溶液聚合反应条件下和引发剂存在下，将单体混合物在水中进行聚合反应，得到共聚物胶体；其中，所述单体混合物含有丙烯酰胺、单体X和单体Y，所述单体X具有式(4)所示结构、所述单体Y具有式(5)所示结构；且所述丙烯酰胺的用量为84-97重量％，所述单体X的用量为2-10重量％，所述单体Y的用量为1-6重量％；
其中，R为C4-C10的直链烷基，n为6-15的整数，M为钾或钠。
2)将所述共聚物胶体进行水解反应，经干燥粉碎后得到丙烯酰胺共聚物。
本发明中式(4)所示的单体，R为C4-C10的烷基，例如可以为直链烷基也可以为支链烷基，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，R为C4-C10的直链烷基，更优选为C7-C9的直链烷基。本发明中，C7-C9的直链烷基可以为C7直链烷基、C8直链烷基、C9直链烷基中的至少一种。
本发明式(4)所示的单体中n为6-15的整数，在本发明一种优选的实施方式中，n为8-12的整数，例如可以为8、9、10、11、12以及任意两数值或任意两数值的任意区间。
本发明式(4)所示的单体中M为金属元素，对于M，可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，M为碱金属元素，优选为钾或钠。
本发明中共聚物中各单体的用量可以有多种选择，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，各单体的用量使得：以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为84-97重量％，式(2)所示的结构单元的含量为2-10重量％，式(3)所示的结构单元的含量为1-6重量％。
更优选地，各单体的用量使得：以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为88-94重量％，式(2)所示的结构单元的含量为4-8重量％，式(3)所示的结构单元的含量为2-4重量％。
本发明中，聚合物中的结构单元的含量可以通过本领域的检测得到。后文的实施例中通过单体的投料量进行计算。
在本发明一种优选的实施方式中，该制备方法包括以下步骤：
1)在引发剂存在下，将单体混合物在水中进行溶液聚合反应，得到共聚物胶体；
2)将所述共聚物胶体在碱性条件下进行水解。
本发明中的引发剂可以采用本领域的常见的引发剂，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，所述引发剂为氧化-还原体系引发剂。
本发明中引发剂的用量可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述单体混合物，所述氧化-还原体系引发剂的用量为0.015-0.15重量份。
更优选地，所述氧化-还原体系引发剂包括过硫酸盐和亚硫酸盐。
对于过硫酸盐，可以有多种选择，优选地，所述过硫酸盐选自过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种。
本发明中所述亚硫酸盐可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述亚硫酸盐选自亚硫酸氢钾和/或亚硫酸氢钠。
在本发明一种更优选的实施方式中，相对于100重量份的所述单体混合物，所述亚硫酸盐的用量为0.005-0.05重量份；所述过硫酸盐的用量为0.01-0.1重量份。
为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，所述溶液聚合反应体系中还含有络合剂和/或促进剂。
本发明中络合剂、促进剂的用均可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述单体混合物，所述络合剂的用量为0.01-0.1重量份，和/或，所述促进剂的用量为0.05-0.3重量份。
优选地，所述促进剂为苯氨基硫脲，在此优选的实施方式中，本发明的聚合物在应用中具有更好的性能和封堵率。本发明的发明人发现，在溶液聚合反应过程中加入促进剂能够进一步提高制备得到的丙烯酰胺共聚物的增粘性和乳化性能。
本发明中络合剂可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠。
在本发明中，“和/或”意味着可以为两者中的任一种情况，也可以两种情况并存。
所述溶液聚合反应的条件包括：聚合反应温度为10-20℃；和/或，聚合时间为8-10h。
优选地，所述溶液聚合反应在惰性气氛下进行，对于惰性气氛，可以采用本领域的常规惰性气氛，例如氮气和/或惰性气体，优选地，本发明中的惰性气氛由氮气提供。
本发明中溶液聚合的pH值可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，pH值为6-8。在此优选的实施方式中，本发明所得的聚合物具有更好的性能。pH值的调节可以采用现有技术中常用的手段进行，例如通过加入氢氧化钠等碱性物质。
所述水解反应可以有多种选择。为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，所述水解反应通过将共聚物胶体与固体碱性物质混合，进一步优选所述固体碱性物质选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。
对于固体碱性物质的用量，本发明中可以有多范围选择，在本发明一种优选的实施方式中，所述固体碱性物质与共聚物胶体的质量比为1：(15-44)。
对于水解反应的条件，可以在较宽的范围内调整，优选地，所述水解反应的条件包括：温度为80-90℃，和/或，时间为2-4h。
优选地，本发明的制备方法还包括：在进行水解反应之后，对反应产物进行造粒、干燥、粉碎、筛分得到丙烯酰胺共聚物。
根据本发明提供的一种优选的具体实施方式中，制备丙烯酰胺共聚物的方法包括：
1)将丙烯酰胺加入到反应器中配成水溶液，然后加入单体X、单体Y、络合物水溶液和促进剂，调节pH值，充分搅拌使其成为稳定的溶液；
2)加入氧化-还原体系引发剂，鼓入惰性气体使其混合均匀后，密封后聚合得到聚合物胶体；
3)取出胶体，经造粒后加入碱性物质，使其糅合均匀后进行水解反应；
4)将水解反应产物进行造粒、干燥、粉碎、筛分后得到丙烯酰胺共聚物。
本发明的第三方面是提供一种调驱可动凝胶，含有第一方面所述的聚丙烯酰胺共聚物或者第二方面所述的制备方法制备得到的聚丙烯酰胺共聚物，水和交联剂。
本发明中的调驱可动凝胶可以按照以下方法制备：将本发明第一方面所述的丙烯酰胺共聚物和/或由本发明第二方面所述方法制备得到的丙烯酰胺采用现场水配制后，加入交联剂，在油藏地层下2-5天后形成可动型凝胶，这种可动型凝胶在高渗透油藏(渗透率高于2000mD)中作为调驱剂和调堵剂应用。
本发明通过在聚丙烯酰胺的大分子链中同时引入两种单体，制备得到的聚丙烯酰胺共聚物在高温(150℃)、高矿化度(150000mg/L)条件下具有较高的粘度，与交联剂混合后注入地层，可以进入到油藏深部，在2-5天后形成可动型凝胶实现有效封堵，尤其适应于高渗透油藏(渗透率高于2000mD)中，并且能够降低油水表界面张力，具有较好的乳化性能。
所述聚丙烯酰胺共聚物、交联剂及水的用量可以在较宽的范围内调整，为了进一步提高所得聚合物在应用时的性能，优选地，相对于100重量份的水，所述聚丙烯酰胺共聚物的含量为0.2-0.6重量份，优选为0.3-0.5重量份，所述交联剂的含量为0.004-0.01重量份，优选为0.006-0.008重量份。
对于交联剂，本发明也可以有多种选择，在本发明一种优选的实施方式中，
所述交联剂选自乙二醛、六次甲基四胺和甲醛中的至少一种。
本发明的第四方面是提供一种第一方面所述的聚丙烯酰胺共聚物或者第二方面所述的制备方法制备得到的聚丙烯酰胺共聚物或者第三方面所述的调驱可动凝胶在油田注水开发中的应用。
本发明通过在聚丙烯酰胺的大分子链中同时引入两种单体，制备得到的聚丙烯酰胺共聚物在高温(150℃)、高矿化度(150000mg/L)条件下具有较高的粘度，与交联剂混合后注入地层，可以进入到油藏深部，在2-5天后形成可动型凝胶实现有效封堵，尤其适应于高渗透油藏(渗透率高于2000mD)，并且能够降低油水表界面张力，具有较好的乳化性能。
本发明所述的丙烯酰胺共聚物及其制备方法，与现有技术相比，在性能上具有以下优点和效果：
本发明是在聚丙烯酰胺的大分子链上同时引入两种特定的功能单体X和功能单体Y，大幅度提高了共聚物的耐温抗盐性和表界面活性，与交联剂混合后可有效进入高温高盐油藏深部，达到深部调驱的目的，同时在2-5天后可形成可动型凝胶，对油藏地层中高渗层形成有效封堵。本发明的发明人通过研究验证发现，本发明中的功能单体X(式4所示)含有超亲水基团和亲油基团，具有良好的乳化效果，在聚合体系中发挥自乳化作用，形成的共聚物具有良好的乳化携油作用。发明中的功能单体Y(式5所示)具有优异的性能，特别是在促进剂的作用下，其聚合活性得到显著提升，可使三种共聚单体的结构单元无规地分布在高分子链中，进而使聚合物具有优异的增粘性和乳化洗油能力。本发明的丙烯酰胺共聚物采用油田现场水配制成溶液与交联剂混合后一并注入油藏地层，具有很好的流动性，可以顺利进入油藏深部，达到深部调驱和调堵的效果，而且在关井2-5天后形成可动型凝胶，增强对油藏地层中高渗层形成有效封堵，可大幅度提高原油采收率，尤其适应于高渗透油藏(渗透率高于2000mD)，对油田增产增效具有重要的意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
除特殊说明外，所有原料均来自商购。其中，丙烯酰胺购于东营宝莫环境工程有限公司，功能单体X如式(4)所示，M为Na，R、n分别见实施例中的说明，均购于深圳爱拓化学有限公司，功能单体Y如式(5)所示，参照(Tsaur S.L.,Fitch R.M..Preparation andproperties of polystyrene model colloids:I.Preparation of surface-activemonomer and model colloids derived therefrom.Journal of Colloid andInterfaceScience,1987,115(2):450-462)中描述的方法制备。
通过Brookfield粘度计62号转子进行测定丙烯酰胺共聚物溶液的表观粘度，测试温度为95℃；通过DCAT-21表面张力仪进行测定丙烯酰胺共聚物溶液的表面张力，测试温度为25℃。
所述丙烯酰胺共聚物采用现场水(矿化度150000mg/L)配制后测试其表观粘度和表面张力，与交联剂混合后注入岩心后，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。
封堵率通过实验室岩心物模试验测定。具体地：
封堵率的测定：将人造岩心装入岩心夹持器，先用水饱和后水驱测量渗透率(K1)，注入0.5PV丙烯酰胺聚合物和交联剂的混合溶液，在150℃下养护48h后，最后再水驱测定封堵后的渗透率(K2)，(1-K2/K1)×100％，即为封堵率。
实施例1
1)将739.2g丙烯酰胺加入到保温聚合反应瓶中，加入去离子水3120g溶解配成水溶液，依次加入功能单体X(其中R为C4的直链烷基，n＝6)88.0g，功能单体Y 55.8g，EDTA-2Na 0.15g，苯氨基硫脲0.44g，再加入氢氧化钠调节溶液pH至6.4，充分搅拌成为稳定的溶液；
2)在10℃下，向上述溶液中通高纯氮气除氧30分钟后，再加入1重量％的过硫酸钾水溶液20g和1重量％的亚硫酸氢钠水溶液10g，引发反应，继续通氮气五分钟后停止，密封后聚合反应10小时得到聚合物胶体；
3)取出胶体，造粒后加入99.2g氢氧化钠粒碱混合均匀后，在80℃下进行水解反应3小时；
4)取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状丙烯酰胺共聚物NJD1。
取现场水(矿化度150000mg/L)1000g，加入丙烯酰胺共聚物NJD1样品2.5g，搅拌后形成溶液，分别测试其表观粘度和表面张力，在上述溶液中加入0.042g交联剂(甲醛与乙二醛混合物，质量比1:1)混合均匀后注入岩心，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。结果见表1。
实施例2
1)将774.4g丙烯酰胺加入到保温聚合反应瓶中，加入去离子水3120g溶解配成水溶液，依次加入功能单体X(其中R为C9的直链烷基，n＝10)70.4g，功能单体Y 35.2g，EDTA-2Na 0.22g，苯氨基硫脲1.4g，再加入氢氧化钠调节溶液pH至7.2，充分搅拌成为稳定的溶液；
2)在20℃下，向上述溶液中通高纯氮气除氧30分钟后，再加入1重量％的过硫酸钾水溶液36g和1重量％的亚硫酸氢钠水溶液18g，引发反应，继续通氮气五分钟后停止，密封后聚合反应8.5小时得到聚合物胶体；
3)取出胶体，造粒后加入109.1g氢氧化钠粒碱混合均匀后，在90℃下进行水解反应2小时；
4)取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状丙烯酰胺共聚物NJD2。
取现场水(矿化度150000mg/L)1000g，加入丙烯酰胺共聚物NJD2样品3.3g，搅拌后形成溶液，分别测试其表观粘度和表面张力，在上述溶液中加入0.068g交联剂乙二醛混合均匀后注入岩心，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。结果见表1。
实施例3
1)将792.0g丙烯酰胺加入到保温聚合反应瓶中，加入去离子水3120g溶解配成水溶液，依次加入功能单体X(其中R为C7的直链烷基，n＝12)61.6g，功能单体Y 26.4g，EDTA-2Na 0.48g，苯氨基硫脲2.2g，再加入氢氧化钠调节溶液pH至7.1，充分搅拌成为稳定的溶液；
2)在18℃下，向上述溶液中通高纯氮气除氧30分钟后，再加入1重量％的过硫酸钾水溶液56g和1重量％的亚硫酸氢钠水溶液28g，引发反应，继续通氮气五分钟后停止，密封后聚合反应8小时得到聚合物胶体；
3)取出胶体，造粒后加入123.9g氢氧化钠粒碱混合均匀后，在85℃下进行水解反应2小时；
4)取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状丙烯酰胺共聚物NJD3。
取现场水(矿化度150000mg/L)1000g，加入丙烯酰胺共聚物NJD3样品4.2g，搅拌后形成溶液，分别测试其表观粘度和表面张力，在上述溶液中加入0.074g交联剂六次甲基四胺混合均匀后注入岩心，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。结果见表1。
实施例4
1)将827.2g丙烯酰胺加入到保温聚合反应瓶中，加入去离子水3120g溶解配成水溶液，依次加入功能单体X(其中R为C8的直链烷基，n＝8)35.2g，功能单体Y17.6g，EDTA-2Na0.45g，苯氨基硫脲1.8g，再加入氢氧化钠调节溶液pH至6.9，充分搅拌成为稳定的溶液；
2)在20℃下，向上述溶液中通高纯氮气除氧30分钟后，再加入1重量％的过硫酸钾水溶液88g和1重量％的亚硫酸氢钠水溶液44g，引发反应，继续通氮气五分钟后停止，密封后聚合反应9小时得到聚合物胶体；
3)取出胶体，造粒后颗粒加入121.5g氢氧化钠粒碱混合均匀后，在85℃下进行水解反应3小时；
4)取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状丙烯酰胺共聚物NJD4。
取现场水(矿化度150000mg/L)1000g，加入丙烯酰胺共聚物NJD4样品3.2g，搅拌后形成溶液，分别测试其表观粘度和表面张力，在上述溶液中加入0.062g交联剂六次甲基四胺混合均匀后注入岩心，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。结果见表1。
实施例5
1)将853.6g丙烯酰胺加入到保温聚合反应瓶中，加入去离子水3120g溶解配成水溶液，依次加入功能单体X(其中R为C10的直链烷基，n＝15)17.6g，功能单体Y 8.8g，EDTA-2Na 0.88g，苯氨基硫脲2.6g，再加入氢氧化钠调节溶液pH至8.0，充分搅拌成为稳定的溶液；
2)在15℃下，向上述溶液中通高纯氮气除氧30分钟后，再加入1重量％的过硫酸钾水溶液70g和1重量％的亚硫酸氢钠水溶液35g，引发反应，继续通氮气五分钟后停止，密封后聚合反应10小时得到聚合物胶体；
3)取出胶体，造粒后加入119.0g氢氧化钠粒碱混合均匀后，在90℃下进行水解反应2.5小时；
4)取出胶粒再进行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、过筛得到白色颗粒状丙烯酰胺共聚物NJD5。
取现场水(矿化度150000mg/L)1000g，加入丙烯酰胺共聚物NJD5样品6.0g，搅拌后形成溶液，分别测试其表观粘度和表面张力，在上述溶液中加入0.010g交联剂六次甲基四胺混合均匀后注入岩心，在150℃下稳定保持90天，然后测定封堵率。结果见表1。
实施例6
按照实施例3的方法制备聚合物以及可动性凝胶，不同的是，单体的配比不同，丙烯酰胺的用量为844.8g，功能单体X的用量为17.6g，功能单体Y的用量为17.6g，即以所有单体总质量为100％计，丙烯酰胺质量比为96％，功能单体X质量比为2％，功能单体Y质量比为2％，得到丙烯酰胺共聚物NJD6。结果见表1。
实施例7
按照实施例3的方法制备聚合物以及可动性凝胶，不同的是，功能单体X中n＝10替换为n＝15，得到丙烯酰胺共聚物NJD7。结果见表1。
实施例8
按照实施例3的方法制备聚合物，不同的是，以4-甲基氨基硫脲为促进剂替代实施例3中的苯氨基硫脲，得到丙烯酰胺共聚物NJD8。结果见表1。
对比例1
按照实施例3的方法制备聚合物，不同的是，以(N-(4-氨基苯基)马来酰亚胺)替代实施例2中的功能单体Y，得到丙烯酰胺共聚物D1。结果见表1。
对比例2
按照实施例3的方法制备聚合物，不同的是，不加入功能单体Y，得到丙烯酰胺共聚物D2。结果见表1。
表1
通过表1的结果可以看出，本发明提供的丙烯酰胺共聚物在温度为95℃，矿化度为150000mg/L的条件下具有更高的表观粘度和良好的表面活性，在地层温度150℃下可形成可动型凝胶，具有优异的封堵效果，可应用于高渗透油藏(高于2000mD)，对提高原油采收率具有重要意义。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都通过引用并入本文。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。
当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
在本申请文件中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在下文中，各个技术方案之间原则上可以相互组合而得到新的技术方案，这也应被视为在本文中具体公开。
在本说明书的上下文中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。
而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。
Claims (12)
1.一种聚丙烯酰胺共聚物，所述聚丙烯酰胺共聚物含有式(1)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元；
其中，R为C4-C10的烷基，n为6-15的整数，M为金属元素；
2.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺共聚物，其特征在于：
R为C4-C10的直链烷基，优选为C7-C9的直链烷基；和/或，
n为8-12的整数；和/或，
M为碱金属元素，优选为钾或钠。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺共聚物，其特征在于：
以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为84-97重量％，式(2)所示的结构单元的含量为2-10重量％，式(3)所示的结构单元的含量为1-6重量％；
优选地，以所述聚丙烯酰胺共聚物的总重量为100％，式(1)所示的结构单元的含量为88-94重量％，式(2)所示的结构单元的含量为4-8重量％，式(3)所示的结构单元的含量为2-4重量％。
4.一种权利要求1-3之一所述的聚丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括在引发剂存在下，将单体混合物在溶剂中进行聚合反应，得到共聚物胶体；再将共聚物胶体进行水解反应；
其中，所述单体混合物含有丙烯酰胺、式(4)所示的单体和式(5)所示的单体；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)在引发剂存在下，将单体混合物在水中进行溶液聚合反应，得到共聚物胶体；
2)将所述共聚物胶体在碱性条件下进行水解反应。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：
所述引发剂为氧化-还原体系引发剂，和/或，相对于100重量份的所述单体混合物，所述氧化-还原体系引发剂的用量为0.015-0.15重量份；优选地，所述氧化-还原体系引发剂包括过硫酸盐和亚硫酸盐；更优选地，
所述过硫酸盐选自过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种；和/或，所述亚硫酸盐选自亚硫酸氢钾和/或亚硫酸氢钠；和/或，
相对于100重量份的所述单体混合物，所述亚硫酸盐的用量为0.005-0.05重量份；所述过硫酸盐的用量为0.01-0.1重量份。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述溶液聚合反应体系中还含有络合剂和/或促进剂；优选地，
相对于100重量份的所述单体混合物，所述络合剂的用量为0.01-0.1重量份，和/或，所述促进剂的用量为0.05-0.3重量份；
所述促进剂为苯氨基硫脲；和/或，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述溶液聚合反应的条件包括：聚合反应温度为10-20℃；和/或，时间为8-10h；
和/或，所述溶液聚合反应在惰性气氛下进行；
和/或，pH值为6-8。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述水解反应通过将共聚物胶体与固体碱性物质混合，进一步优选所述固体碱性物质选自氢氧化钠和/或氢氧化钾；和/或，所述固体碱性物质与共聚物胶体的质量比为1∶(15-44)；
优选地，所述水解反应的条件包括：温度为80-90℃，和/或，时间为2-4h。
10.一种调驱可动凝胶，含有权利要求1-3之一所述的聚丙烯酰胺共聚物或者权利要求4-9之一所述的制备方法制备得到的聚丙烯酰胺共聚物，水和交联剂。
11.根据权利要求10所述的调驱可动凝胶，其特征在于：
相对于100重量份的水，所述聚丙烯酰胺共聚物的含量为0.2-0.6重量份，优选为0.3-0.5重量份，所述交联剂的含量为0.004-0.01重量份，优选为0.006-0.008重量份；和/或，
所述交联剂选自乙二醛、六次甲基四胺和甲醛中的至少一种。
12.权利要求1-3之一所述的聚丙烯酰胺共聚物或者权利要求4-9之一所述的制备方法制备得到的聚丙烯酰胺共聚物或者权利要求10-11之一所述的调驱可动凝胶在油田注水开发中的应用。
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