Стабилизированные композиции, содержащие акриламидные полимеры, и способ третичной нефтедобычи с использованием этих композиций - RU2016110134A

1. Композиция, содержащая по меньшей мере один акриламидный полимер Р, который включает по меньшей мере 10 мас.% (мет)акриламида в пересчете на общее количество всех мономеров в акриламидном полимере Р, и по меньшей мере один стабилизатор S формулы (I):

в которой Z означает двухвалентный остаток, содержащий от 2 до 5 атомов и/или групп, выбранных из группы, включающей C(R⁶)₂, кислород, серу, N-R' и С=O, причем остаток Z совместно с атомами углерода С¹, С² и атомом азота N образует кольцо с числом членов от 5 до 8, причем R' означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода или фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода,

причем R⁶ соответственно независимо друг от друга означают водород, гидроксил, CN, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, циано-алкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, галоген, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода, фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода, -(CH₂-CH(R^a)-O)_q-H (q означает число от 1 до 20, R^a означает водород или алкил с 1-6 атомами углерода), -O-C(=O)R^b (R^b означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода), -O-C(=O)-(CH₂)_m-C(=O)-O-R^c, -O-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^c (m означает число от 1 до 10, R^c означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -O-R^d (R^d означает алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил), -NR^xR^y, -N(R^x)-C(=O)R^y, -N(R^x)-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^y, -N(R^x)-(CH₂)_rNR^yR^z (R^x, R^y и R^z соответственно независимо друг от друга означают водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, r означает число от 1 до 10, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -(O-CH₂-CH(R^e)-(CH₂)_i)p-O-R^e' (р означает число от 1 до 20, i означает 0 или 1, R^e означает водород, гидроксил или алкил с 1-6 атомами углерода, R^e' означает водород или алкил с 1-8 атомами углерода), -S-R^f или -S-S-R^f (R^f означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода),

или два остатка R⁶ совместно с атомом углерода, с которым они соединены, образуют кольцо -С-(O-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-СН₂-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-С(СН₃)₂-С(СН₃)₂-O)- или -C-(NH-C(=O)-NH-C(=O))-,

R¹, R², R³ и R⁴ соответственно независимо друг от друга означают алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода или галогеналкил с 1-20 атомами углерода,

или остатки R¹ и R² совместно с С¹, или остатки R³ и R⁴ совместно с С² образуют кольцо с 5-7 атомами углерода, которое необязательно может быть замещено одной или несколькими группами R⁶,

R⁵ означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, циклоалкокси с 4-8 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода, фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода, -(CH₂-CH(R^a)-O)_q-H (q означает число от 1 до 20, R^a означает водород или алкил с 1-6 атомами углерода), -O-C(=O)R^b (R^b означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода), -O-C(=O)-(CH₂)_m-C(=O)-O-R^c, -O-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^c (m означает число от 1 до 10, R^c означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -O-R^d (R^d означает алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил), -(O-CH₂-CH(R^e)-(CH₂)_i)_p-O-R^e' (p означает число от 1 до 20, i означает 0 или 1, R^e означает водород, гидроксил или алкил с 1-6 атомами углерода, R^e' означает водород или алкил с 1-8 атомами углерода) -C(=O)-R^h (R^h означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-20 атомами углерода), 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинол-1-ил-алкил или 4-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинол-1-ил-алкил)бензил.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одним акриламидным полимером Р является сополимер, который содержит (мет)акриламид и по меньшей мере один анионный моноэтиленнена-сыщенный гидрофильный мономер (b) по меньшей мере с одной кислотной группой, выбранной из группы, включающей -СООН, -SO₃H, -РО₃Н₂ и соответствующие соли.

3. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере одним акриламидным полимером Р является сополимер, который содержит (мет)акриламид и по меньшей мере один моноэтиленненасыщенный, гидрофобно ассоциирующий мономер (а) формулы (IP):

в которой R^1P означает водород или метильную группу,

R^2P означает одинарную связь или двухвалентную соединительную группу -(C_nH_2n)-, -O-(C_n'H_2n')- или -С(O)-O-(C_nʺH_2nʺ)-, причем n означает натуральное число от 1 до 6, n' и nʺ соответственно означают натуральное число от 2 до 6,

R^3P соответственно независимо друг от друга означают водород, метил или этил,

R^4P соответственно независимо друг от друга означают углеводородный остаток по меньшей мере с 2 атомами углерода,

R^5P означает водород или углеводородный остаток с 1-30 атомами углерода,

k означает число от 10 до 150,

l означает число от 5 до 25.

4. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере одним акриламидным полимером Р является сополимер, который содержит (мет)акриламид и по меньшей мере один катионный мономер формулы (KI):

в которой R^1K, R^2K, R^3K, R^4K, R^5K, R^6K соответственно независимо друг от друга означают водород или алкил с 1-4 атомами углерода,

q означает алкилен с 1-8 атомами углерода,

R^7K означает алкил с 8-30 атомами углерода или арилалкил с 8-30 атомами углерода,

M^K означает галоген, выбранный из группы, включающей бром, хлор, йод и фтор, или противоион с отрицательным зарядом.

5. Композиция по п. 1 или 2, отличающийся тем, что она содержит по меньшей мере один стабилизатор S формулы (I), остатки в которой означают:

Z означает двухвалентный остаток, содержащий от 2 до 5 групп, выбранных из группы, включающей C(R⁶)₂, N-R' и С=O, причем остаток Z образует с атомами углерода С¹, С² и атомом азота N кольцо с числом членов от 5 до 8, причем R' означает водород, алкил с 1-18 атомами углерода или гидроксиалкил с 1-18 атомами углерода,

причем R⁶ означает водород, гидроксил, CN, алкил с 1-20 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, -O-C(=O)R^b (R^b означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода), -O-C(=O)-(CH₂)_m-C(=O)-O-R^c (m означает число от 1 до 10, R^c означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил), -O-R^d (R^d означает алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметил-пиперидин-4-ил) или -NR^xR^y (R^x и R^y соответственно независимо друг от друга означают водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода или аминоалкил с 1-20 атомами углерода),

или два остатка R⁶ совместно с атомом углерода, с которым они соединены, образуют кольцо -С-(O-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-СН₂-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-С(СН₃)₂-С(СНз)₂-O)- или -C-(NH-C(=O)-NH-C(=O))-

R¹, R², R³ и R⁴ соответственно независимо друг от друга означают алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода,

R⁵ означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода, фосфоно-алкил с 1-20 атомами углерода, -(CH₂-CH(R^a)-O)_m-H (m означает число от 1 до 20, R^a означает водород или алкил с 1-6 атомами углерода), -C(=O)-R^h (R^h означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-20 атомами углерода), 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинол-1-ил-алкил или 4-(2,2,6,6-тетра-метил-4-пиперидинол-1-ил-алкил)бензил.

6. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один стабилизатор S, выбранный из группы, включающей соединения формул (II)-(IV):

в которых остатки X соответственно независимо друг от друга означают C(R⁶)₂, N-R' или С=O, а остатки R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R' такие, как указано в п. 1.

7. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один стабилизатор S, выбранный из группы, включающей соединения формул (Х1)-(Х5):

в которой остатки R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R' такие, как указано в п. 1, и s означает число от 0 до 6.

8. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один стабилизатор S, выбранный из группы, включающей соединения формулы (VI):

в которой остатки R¹, R², R³, R⁴ и R⁵ такие, как указано в п. 1.

9. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она является водной композицией, содержащей от 0,01 до 10 мас.% по меньшей мере одного акриламидного полимера Р и от 1 до 1000 частей на млн по меньшей мере одного стабилизатора S.

10. Способ получения композиции по п. 1, в котором смешивают по меньшей мере один акриламидный полимер Р, содержащий по меньшей мере 10 мас.% на общее количество всех мономеров в акриламид-ном полимере Р (мет)акриламида и по меньшей мере один стабилизатор S и/или до или во время выполняемого посредством полимеризации синтеза по меньшей мере одного акриламидного полимера Р добавляют по меньшей мере один стабилизатор S.

11. Способ получения по п. 10, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере следующие стадии: смешивание стабилизатора S с твердым акриламидным полимером Р, экструдирование смеси, состоящей из твердого акриламидного полимера Р и стабилизатора S, нанесение раствора стабилизатора S в растворителе на твердый акриламидный полимер Р, нанесение раствора стабилизатора S в растворителе на акриламидный гель-полимер Р, добавление стабилизатора S во время сушки акриламидного гель-полимера Р, добавление стабилизатора S до или во время выполняемого посредством полимеризации синтеза акриламидного полимера Р.

12. Способ получения по п. 10 или 11, отличающийся тем, что до или во время выполняемого посредством полимеризации синтеза по меньшей мере одного акриламидного полимера Р добавляют по меньшей мере один стабилизатор S, причем полимеризуют раствор мономеров, который содержит акриламид, необязательно один или несколько других мономеров, по меньшей мере один стабилизатор S и по меньшей мере один растворитель.

13. Способ получения по п. 10 или 11, отличающийся тем, что до или во время выполняемого посредством полимеризации синтеза по меньшей мере одного акриламидного полимера Р добавляют по меньшей мере один стабилизатор, причем синтез выполняют посредством адиабатической гель-полимеризации водного раствора мономеров, который содержит акриламид, необязательно один или несколько других мономеров, от 0,1 до 2 мас.% по меньшей мере одного стабилизатора S (в пересчете на общее количество мономеров в растворе мономеров) и по меньшей мере один растворитель, содержащий по меньшей мере 50 мас.% воды в пересчете на общий растворитель.

14. Применение композиции по п. 1 или 2 при третичной нефтедобыче.

15. Способ нефтедобычи, в соответствии с которым в подземный пласт по меньшей мере через одну нагнетательную скважину нагнетают водный состав, содержащий по меньшей мере один акриламидный полимер Р, который включает по меньшей мере 10 мас.% (мет)-акриламида в пересчете на общее количество всех мономеров в акриламидном полимере Р, и по меньшей мере один стабилизатор S формулы (I):

в которой

Z означает двухвалентный остаток, содержащий от 2 до 5 атомов и/или групп, выбранных из группы, включающей C(R⁶)₂, кислород, серу, N-R' и С=O, причем остаток Z совместно с атомами углерода С¹, С² и атомом азота N образует кольцо с числом членов от пяти до восьми, причем R' означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода или фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода,

причем R⁶ соответственно независимо друг от друга означают водород, гидроксил, CN, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, галоген, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода, фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода, -(CH₂-CH(R^a)-O)_q-H (q означает число от 1 до 20 и R^a означает водород или алкил с 1-6 атомами углерода), -O-C(=O)R^b (R^b означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода), -O-C(=O)-(CH₂)_m-C(=O)-O-R^c, -O-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^c (m означает число от 1 до 10, R^c означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -O-R^d (R^d означает алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил), -NR^xR^y, -N(R^x)-C(=O)R^y, -N(R^x)-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^y, -N(R^x)-(CH₂)_rNR^yR^z (R^x, R^y и R^z соответственно независимо друг от друга означают водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, r означает число от 1 до 10, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -(O-CH₂-CH(R^e)-(CH₂)_i)p-O-R^e' (p означает число от 1 до 20, i означает 0 или 1, R^e означает водород, гидроксил или алкил с 1-6 атомами углерода и R^e' означает водород или алкил с 1-8 атомами углерода), -S-R^f или -S-S-R^f (R^f означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода),

или два остатка R⁶ совместно с атомом углерода, с которым они соединены, образуют кольцо -С-(O-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-СН₂-СН₂-СН₂-O)-, -С-(O-С(СН₃)₂-С(СН₃)₂-O)- или -C-(NH-C(=O)-NH-C(=O))-,

R¹, R², R³ и R⁴ соответственно независимо друг от друга означают алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода или га-логеналкил с 1-20 атомами углерода,

или остатки R¹ и R² совместно с С¹, или остатки R³ и R⁴ совместно с С² образуют кольцо с 5-7 атомами углерода, которое необязательно может быть замещено одной или несколькими группами R⁶,

R⁵ означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода, алкокси с 1-20 атомами углерода, циклоалкокси с 4-8 атомами углерода, гидроксиалкил с 1-20 атомами углерода, аминоалкил с 1-20 атомами углерода, цианоалкил с 1-20 атомами углерода, галогеналкил с 1-20 атомами углерода, сульфоалкил с 1-20 атомами углерода, фосфоноалкил с 1-20 атомами углерода, -(CH₂-CH(R^a)-O)_q-H (q означает число от 1 до 20, R^a означает водород или алкил с 1-6 атомами углерода), -O-C(=O)R^b (R^b означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-32 атомами углерода), -O-C(=O)-(CH₂)_m-C(=O)-O-R^c, -O-C(=O)-Y-C(=O)-O-R^c (m означает число от 1 до 10, R^c означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил, Y означает алкениленовую группу с 2-10 атомами углерода), -O-R^d(R^d означает алкенил с 2-20 атомами углерода, алкинил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода, арилалкил с 7-32 атомами углерода или 1,2,2,6,6-пентаметилпиперидин-4-ил), -(O-CH₂-CH(R^e)-(CH₂)_i)_p-O-R^e' (р означает число от 1 до 20, i означает 0 или 1, R^e означает водород, гидроксил или алкил с 1-6 атомами углерода, R^e' означает водород или алкил с 1-8 атомами углерода) -C(=O)-R^h (R^h означает водород, алкил с 1-20 атомами углерода, алкенил с 2-20 атомами углерода, арил с 6-20 атомами углерода или арилалкил с 7-20 атомами углерода), 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинол-1-ил-алкил или 4-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинол-1-ил-алкил)бензил,

и из подземного пласта по меньшей мере через одну добывающую скважину отбирают сырую нефть.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что по меньшей мере одним акриламидным полимером Р является сополимер, который содержит (мет)акриламид и по меньшей мере один анионный моноэтиленненасыщенный гидрофильный мономер (b) по меньшей мере с одной кислотной группой, выбранной из группы, включающей -СООН, -SO₃H, -РО₃Н₂ и соответствующие соли.

17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что его осуществляют в присутствии кислорода.