一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法，在丙烯酰胺共聚物中引入含三苯基的疏水單體，先將丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單體制備為水溶液，再加入絡(luò)合劑和尿素水溶液，然后加入乳化劑制備為乳液，再向乳液中加入引發(fā)劑，聚合后得到膠塊，取出膠塊，切割、造粒、粉碎、過篩得到耐溫驅(qū)油用三元聚合物成品。本發(fā)明所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法，在大分子鏈中引入一種三苯基的疏水單體，從而提高驅(qū)油用聚合物的增粘性和耐溫性能。
【專利說明】一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水溶性聚合物和驅(qū)油用聚合物提高原油采收率的研究領(lǐng)域，具體說是 一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物及其制備方法。尤指驅(qū)油用丙烯酰胺類三元共聚物及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 驅(qū)油用聚合物(亦稱為聚合物驅(qū)油劑）應(yīng)具有優(yōu)良的性能，水溶性好，增粘性強(qiáng)，能 適應(yīng)注入油層的環(huán)境條件(如油層溫度和礦化度)，不易發(fā)生降解，抗老化性能良好。此外， 由于采油生產(chǎn)消耗的聚合物驅(qū)油劑的量很大，因此生產(chǎn)成本低、原料易得是篩選聚合物驅(qū) 油劑的重要標(biāo)準(zhǔn)。一般聚合物驅(qū)油劑有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性產(chǎn)物三 大類。但目前己商品化的工業(yè)產(chǎn)品主要有部分水解聚丙烯酰胺（HPAM)和生物聚合物黃原 膠。其中HPAM在一類和二類油藏己得到廣泛應(yīng)用，但在三類油藏高溫下會發(fā)生明顯分子鏈 的斷鏈，引起其粘度大幅度降低，因而不適應(yīng)高溫油藏。黃原膠因注入性差、耐熱性和抗菌 性差，成本高，因而未能在生產(chǎn)中應(yīng)用。
[0003] 疏水締合聚合物(水溶性）是在聚丙烯酰胺分子鏈上引入少量特殊疏水官能團(tuán)(疏 水基團(tuán))，疏水基團(tuán)成為聚合物分子鏈的側(cè)基或支鏈。因此，聚合物分子在水溶液中，由于疏 水基團(tuán)的疏水作用以及靜電、氫鍵或范德華力作用而在分子間自動產(chǎn)生具有一定強(qiáng)度但又 可逆的物理締合，從而形成巨大的三維立體網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)。這使得疏水締合聚合物在較低 分子量和較低濃度下仍然具有較高的粘度。
[0004] 通過自由基乳液聚合、自由基懸浮聚合或自由基膠束聚合均可以合成疏水締合聚 合物，其中自由基膠束聚合工藝最為簡單。當(dāng)有表面活性劑加入到水相中，通過攪拌可以形 成膠束，疏水單體可以進(jìn)入到膠束中發(fā)生聚合生成大分子聚合物。目前主要研究的熱點(diǎn)疏 水單體為表面活性單體、含氟碳單體和孿尾疏水單體，而含有多芳香基團(tuán)的疏水單體研究 較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物 及其制備方法，在丙烯酰胺共聚物的大分子鏈中引入一種三苯基的疏水單體，從而提高驅(qū) 油用聚合物的增粘性和耐溫性能。
[0006] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0007] -種耐溫驅(qū)油用三元共聚物，其特征在于：在丙烯酰胺共聚物中引入含三苯基的 疏水單體，其結(jié)構(gòu)式如（1)式：
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物，其特征在于：在丙烯酰胺共聚物中引入含三苯基的疏 水單體，其結(jié)構(gòu)式如（1)式： (1)
(1) 式中： X是磺酸單體的聚合度，x=5萬?15萬； y是丙烯酰胺的聚合度，y=l〇萬?50萬； Z是疏水單體的聚合度，Z=I萬?5萬； η為1?4。
2. 如權(quán)利要求1所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物，其特征在于：所述磺酸單體為2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙磺酸。
3. 如權(quán)利要求1所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物，其特征在于：所述疏水單體是通式結(jié) 構(gòu)為（2)式所示的化合物中的一種：
(2) (2)式中：η為1?4。
4. 一種耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 第1步，稱取丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單體加入到聚合瓶配成水溶液，用堿調(diào)節(jié)該水 溶液的pH值為6?10,然后向該水溶液中加入絡(luò)合劑和尿素水溶液,攪拌均勻； 所述磺酸單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸； 所述疏水單體是通式結(jié)構(gòu)為（2)式所示的化合物中的一種：
(2) (2)式中：η為1?4 ; 第2步，向該水溶液中加入一定量的乳化劑，充分?jǐn)嚢柙撍芤哼M(jìn)行乳化得到乳液； 第3步，在KTC?15°C溫度下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向該乳液中加入引發(fā)劑，聚合4?8小 時； 第4步，升溫到40°C?60°C，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，繼續(xù)聚合4?6小時，得到膠塊； 第5步，取出膠塊，切割、造粒、粉碎、過篩得到耐溫驅(qū)油用三元聚合物成品。
5. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第1步中丙 烯酰胺、磺酸單體和疏水單體在水溶液中的總質(zhì)量濃度為10%?40%，按照丙烯酰胺、磺酸 單體和疏水單體總質(zhì)量百分比為100%計(jì)，其中磺酸單體占30%?50%，疏水單體占0. 1%? 1%，余量為丙烯酰胺。
6. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第1步中所 述堿為氫氧化鈉或碳酸鈉。
7. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第1步中所 述絡(luò)合劑為EDTA-2Na水溶液，絡(luò)合劑中EDTA-2Na的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單 體總質(zhì)量的〇. 01%?〇. 1% ; 所述尿素水溶液中尿素的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單體總質(zhì)量的〇. 01%? 0· 1%。
8. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第1步中所 述絡(luò)合劑是濃度為1%的EDTA-2Na水溶液，所述尿素水溶液的濃度為1%。
9. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第2步中所 述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉，乳化劑的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體 和疏水單體總質(zhì)量的2%?3%。
10. 如權(quán)利要求4所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：第3步中所 述引發(fā)劑是由過硫酸鹽氧化劑與亞硫酸鹽還原劑組成的氧化-還原引發(fā)體系； 所述過硫酸鹽氧化劑的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單體總質(zhì)量的0. 01%? 0. 1% ； 所述亞硫酸鹽還原劑的加入量為丙烯酰胺、磺酸單體和疏水單體總質(zhì)量的0. 005%? 0· 05%。
11. 如權(quán)利要求10所述的耐溫驅(qū)油用三元共聚物的制備方法，其特征在于：所述過硫 酸鹽氧化劑是濃度為〇. 1%的過硫酸鉀水溶液或是濃度為〇. 1%的過硫酸銨水溶液； 所述亞硫酸鹽還原劑是濃度為0. 1%的亞硫酸氫鉀水溶液或是濃度為0. 1%亞硫酸氫鈉 水溶液。
【文檔編號】C09K8/588GK104231160SQ201310235053
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】趙方園, 伊卓, 劉希 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院