一种耐温抗盐水溶性聚合物及其制备和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚合物，特别是涉及一种用于制备驱油剂，并具有良好耐温抗盐 性能的丙烯酰胺共聚物，以及该共聚物的制备和使用方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯酰胺类聚合物（PAM)是一种多用途的水溶性高分子，适用于染色、造纸、食品、 建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业，在工业中有着广泛的应用。在油田开 采中，丙烯酰胺共聚物作为采油助剂在三次采油中有着优异的表现，为我国油田稳产、增产 发挥了重要作用。
[0003] 现阶段，我国石油工业面临着高温髙盐油藏的开采问题，基于目前严峻的能源环 境，如何开采苛刻地质环境下的油藏，成为石油工业的巨大挑战。制备高分子量并耐温抗盐 型丙烯酰胺共聚物型采油助剂是目前应对该挑战的主要方法。
[0004] 丙烯酰胺共聚物的分子量和结构对聚合物溶液的粘度有着显著的影响。配置相同 浓度的聚合物水溶液时，聚合物的分子量越高，相应的水溶液的粘度也越高，实际驱油效果 也越好，同时单体结构也对丙烯酰胺共聚物的热稳定性、耐水解性有着非常显著的影响，通 过加入更加稳定的苯环基团，磺酸基团等结构的丙烯酰胺共聚物具有更好的耐温抗盐性， 例如AMPS与丙烯酰胺共聚物在耐盐性、抗剪切性以及提高采收率上都要明显优于普通的 丙烯酰胺共聚物。
【发明内容】
[0005] 为了进一步提高丙烯酰胺共聚物的耐温抗盐性能，本发明提供了一种丙烯酰胺聚 合物及其制备和使用方法。
[0006] 本发明的一种丙烯酰胺聚合物是这样实现的：
[0007] -种耐温抗盐水溶性聚合物，所述聚合物由以结构通式1表示的化合物与丙烯酰 胺共聚而成，所述聚合物的特性粘数为17_30dl/g ;
【主权项】
1. 一种耐温抗盐水溶性聚合物，所述聚合物由以结构通式1表示的化合物与丙烯酰胺 共聚而成，所述聚合物的特性粘数为17-30dl/g; [结构通式1]
式中：n=l?2,R为H、-CH3、或-SCH3 ; 将含有所述化合物和所述丙烯酰胺的单体混合物与引发剂接触，进行共聚；所述单体 混合物与所述引发剂的重量比为1 :1X1(T6?5X1CT4; 或者，将含有所述化合物和所述丙烯酰胺的单体混合物与引发剂和聚合助剂接触，进 行共聚；所述单体混合物、所述引发剂、所述聚合助剂的重量比为1 :1X1(T6?5X1CT4: 1X1(T6 ?2X1(T4 ; 所述单体混合物的总重量与所述化合物的重量比为100 :1?99 ; 所述引发剂为氧化还原引发剂，所述氧化还原引发剂由氧化剂和还原剂组成；所述氧 化剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述还原剂为硫酸亚铁铵和/或亚硫酸氢钠；所述氧化 剂与所述还原剂的重量比为1 :〇. 2?5 ; 或者，所述引发剂为氧化还原引发剂和偶氮引发剂，所述偶氮引发剂为偶氮二异丁 腈和/或偶氮二异丁基脒盐酸盐；所述氧化还原引发剂与所述偶氮引发剂的重量比为1 : 0? 1 ?10 ; 所述聚合助剂为乙二胺四乙酸二钠和/或尿素； 所述接触在水相中进行；在所述水相中加入碱性物质，调节其pH值为7?9 ;所述单 体混合物在所述水相中的浓度为5%?50% (重量）;所述接触的接触条件：接触温度为0? 80°C，接触时间为2?20小时。
2. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述单体混合物的总重量与所述化合物的重量比为100 :1?40 ; 所述单体混合物与所述引发剂的重量比为1 :1X1(T5?4X1(T4 ;或者，所述单体混合 物、所述引发剂、所述聚合助剂的重量比为1 :1X1(T5?4X1(T4 :5X1(T6?1. 6X1(T4 ; 所述聚合物的特性粘数为17_30dl/g。
3. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述接触依次包括低温段接触和高温段接触；所述低温段接触的接触条件：接触温度 为0?20°C、接触时间为4?12小时；所述高温段接触的接触条件：接触温度为60?80°C、 接触时间为1?2小时。
4. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述氧化剂为过硫酸铵；所述还原剂为亚硫酸氢钠；所述氧化剂与所述还原剂的重量 比为1:0. 5?2 ;所述氧化还原引发剂与所述偶氮引发剂的重量比为1:0. 5?2。
5. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；所述单体混合物在 水相中的浓度为10%?40% (重量)。
6. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述单体混合物还可以含有耐温抗盐单体，所述丙烯酰胺和所述耐温抗盐单体的重量 比为1 :0? 1?10 ; 所述耐温抗盐单体选自：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯 酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯和 N，N-二甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
7. 根据权利要求6所述的水溶性聚合物，其特征在于： 所述化合物和所述耐温抗盐单体的重量比为1 :〇. 25?1 ; 所述耐温抗盐单体选自：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮和N，N-二 甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
8. 根据权利要求1所述的水溶性聚合物，其特征在于： 1) 将100重量份的所述丙烯酰胺和1?100重量份的所述化合物加入到反应容器中； 以单体混合物的总重量计，加水溶解为浓度5%?50% (重量）的溶液； 2) 向所述反应容器中通入氮气，除氧20?30分钟； 3) 相对于100重量份的单体混合物，将0. 001?0. 01重量份的亚硫酸氢钠、0. 001? 0. 02重量份的过硫酸盐、0. 001?0. 02重量份的偶氮二异丁基脒盐酸盐、0. 005?0. 01重 量份的乙二胺四乙酸二钠和0. 005?0. 01重量份的尿素加入所述反应容器，并用碱调节pH 值为7?9 ; 4) 将所述反应容器的温度维持在0?20°C的范围内进行低温段接触，反应时间为4? 12小时； 5) 将所述反应容器的温度升高并维持在60?80°C，进行高温段接触，反应时间为1? 2小时；得到胶状的所述耐温抗盐水溶性聚合物。
9. 一种权利要求1?8之一所述水溶性聚合物的制备方法： 将含有所述化合物和所述丙烯酰胺的单体混合物与所述引发剂接触，进行共聚；或者， 将含有所述化合物和所述丙烯酰胺的单体混合物与所述引发剂和所述聚合助剂接触，进行 共聚； 所述接触在水相中进行；在所述水相中加入所述碱性物质，调节其pH值为7?9 ;所 述单体混合物在所述水相中的浓度为5%?50% (重量）;所述接触的接触条件：接触温度为 0?80°C，接触时间为2?20小时。
10. -种权利要求1?8之一所述水溶性聚合物的使用方法： 所述水溶性聚合物用于制备驱油剂；所述驱油剂的总重量与所述水溶性聚合物的重量 比为 500 ?5000 :1。
【专利摘要】本发明提供了一种耐温抗盐水溶性聚合物及其制备和使用方法。本发明使用含有新型丙烯酰胺环状单体和丙烯酰胺的单体混合物与引发剂接触，进行共聚，得到新型的水溶性聚合物。由于酰胺基被环状结构所保护，不仅抑制了本结构单元的降解，而且抑制了链上丙烯酰胺的水解和主链的降解，保证了整个分子链的稳定性，从而提高聚合物的稳定性。本发明提供的聚合物具有良好的抗盐耐温性能，能够用作抗温耐盐型驱油剂。
【IPC分类】C08F220-58, C08F220-56, C08F226-10, C08F220-60, C08F4-40, C08F222-38, C09K8-588
【公开号】CN104558407
【申请号】CN201310508547
【发明人】孙汝柳, 陈静君, 刘瞻
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日
文档序号 :
【 8244330 】
技术研发人员：孙汝柳,陈静君,刘瞻
技术所有人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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