一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种耐温抗盐驱油用共聚物及其制备方法。本发明的共聚物用于三次采油的驱油剂，能够在常温下拥有很高的聚合物水溶液表观粘度，并且在高温、高矿化度的条件下，聚合物水溶液仍然能够保持很高的表观粘度。
【专利说明】一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可聚合功能性单体及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 自由基聚合是制备乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中 70%以上是通过自由基聚合得到的。自由基聚合有许多优点，如适用单体多、聚合条件温和、 聚合工艺简单等。由于许多单体能进行自由基聚合，能用水为介质进行悬浮和乳液聚合，聚 合工艺操作简便，其重现性好，因而自上世纪50年代以来已成为工业生产高分子产品的重 要技术。
[0003] 具有乳化功能的聚合单体，又称可聚合乳化剂，它的分子结构中除含有亲水亲油 的乳化剂基团外，还含有可参加自由基聚合反应的功能基团，成为聚合物的一部分，因此乳 化剂分子不会再出现解吸，从而使聚合物粒子在凝聚过程中受到静电斥力和更大的空间阻 碍作用，使胶乳的稳定性得以改善可聚合乳化剂的种类很多，丙烯酰胺类可聚合乳化剂具 有反应活性高、聚合物分子量高等独特优点。
[0004] 聚合物驱油剂有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性产物三大类。目前， 最常用的聚合物有两类：一是以黄胞胶为代表的生物聚合物；二是以部分水解聚丙烯酰胺 及其衍生物为代表的合成聚合物，以HPAM为主。但HPAM耐温抗盐性能不理想，油藏条件下 的极限使用温度仅为75°C，有盐存在时粘度剧烈下降，二价金属离子还会使其产生沉淀而 丧失粘度。另外，HPAM在剪切作用下会发生分子链断裂，导致其增粘能力降低。研究表明， HPAM的耐温性、抗盐性和抗剪切性等性能较差，使其应用条件受到限制。黄胞胶具有一定的 抗盐耐剪切性能，但黄胞胶在高温地层内会发生热氧化降解，用于三次采油的地层温度一 般不宜高于60°C。另外黄胞胶的价格是HPAM的五倍，也限制了它的推广。
[0005] 在聚合物分子链上引入一些较高热稳定性单体单元、较大骨架的单体单元和强水 化能力的基团，从而增强聚合物热稳定性和分子链的刚性，增强聚合物水化能力，使得聚合 物分子在高矿化度水溶液中可以保持较大的水动力学尺寸，这在一定程度上增强了聚合物 耐盐能力。另外，功能单体的引入，使聚合物在高矿化度水质条件下水解受到限制，不会出 现与钙镁离子发生沉淀的现象，从而达到抗盐的目的。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：
[0007] 本发明的目的是提供一种可聚合功能性单体及其合成方法，可用作聚合乳化剂， 并用于耐温抗盐驱油用共聚物的合成，以改善驱油用聚合物的性能。
[0008] 本发明的可聚合功能性单体的产品技术方案是：
[0009] -种可聚合功能性单体，其结构如（I )式所示：
[0010]
【权利要求】
1. 一种耐温抗盐驱油用聚合物，其特征是通过以下方法制备： 第一步，将单体A与可聚合功能性单体B配成水溶液，用碱调节pH值为6?9 ;优选所 述的碱为：氢氧化钠或碳酸钠。 所述的单体A是下列中的至少一种：丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 和N-乙烯基吡咯烷酮； 所述的可聚合功能性单体B是至少一种通式结构为（I )所示的化合物：
(1) 在（I )式中，η是0或l，m是4,6或8 ; 所述单体A和所述可聚合功能性单体B在水溶液中的总质量浓度为10%?40%，其中可 聚合功能性单体B的质量为单体A质量的0. 8%?16% ; 第二步，在〇°C?20°C温度下，在氮气保护下，加入引发剂C，聚合1小时?8小时； 所述的引发剂C是以下中的任意两种：偶氮引发剂、过氧化物引发剂和氧化还原引发 齐[J ;引发剂C的质量为上述两种单体总质量的0. 01%?0. 1% ; 第三步，升温到40°C?80°C，继续聚合1小时?4小时； 第四步，将第三步所得胶体取出，造粒，干燥，粉碎，得到所述的耐温抗盐驱油用聚合 物。
2. -种权利要求1所述的耐温抗盐驱油用聚合物，其特征是： 在第一步中，所述的碱为：氢氧化钠或碳酸钠。
3. -种权利要求1所述的耐温抗盐驱油用聚合物，其特征是： 在第二步中， 所述偶氮引发剂选自下列中的至少一种：偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、 偶氮二甲酰胺、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二环己基甲腈、偶 氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二异庚腈； 所述过氧化物引发剂选自下列中的至少一种：过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸 钾，过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯； 所述氧化还原引发剂选自下列中的至少一种：硫酸盐-亚硫酸盐、过硫酸盐-硫脲、过 硫酸盐-有机盐和过硫酸铵-脂肪胺。
4. 一种权利要求3所述的耐温抗盐驱油用聚合物，其特征是： 所述的过硫酸铵-脂肪胺是下列中的至少一种：过硫酸铵-N，Ν，Ν'，Ν' -四甲基乙二胺 和过硫酸铵-二乙胺。
5. -种耐温抗盐驱油用聚合物，其结构如（22)式所示：
(22) 在（22)式中：η是0或1 ;m是4,6或8;χ是丙烯酰胺的聚合度，χ=10万?50万；y是 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的聚合度，y=5万?15万；z是可聚合功能性单体B的聚合 度，z=l万?5万。
6. -种耐温抗盐驱油用聚合物的合成方法，其特征是： 第一步，将单体A与可聚合功能性单体B配成水溶液，用碱调节pH值为6?9 ;优选所 述的碱为：氢氧化钠或碳酸钠； 所述的单体A是下列中的至少一种：丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 和N-乙烯基吡咯烷酮； 所述的可聚合功能性单体B是至少一种通式结构为（I )所示的化合物：
在（I )式中，η是0或l，m是4,6或8 ; 所述单体A和所述可聚合功能性单体B在水溶液中的总质量浓度为10%?40%，其中可 聚合功能性单体B的质量为单体A质量的0. 8%?16% ; 第二步，在〇°C?20°C温度下，在氮气保护下，加入引发剂C，聚合1小时?8小时； 所述的引发剂C是以下中的任意两种：偶氮引发剂、过氧化物引发剂和氧化还原引发 齐[J ;引发剂C的质量为上述两种单体总质量的0. 01%?0. 1% ; 所述偶氮引发剂选自下列中的至少一种：偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、 偶氮二甲酰胺、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、偶氮二环己基甲腈、偶 氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈和偶氮二异庚腈； 所述过氧化物引发剂选自下列中的至少一种：过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸 钾，过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酰叔丁酯； 所述氧化还原引发剂选自下列中的至少一种：硫酸盐-亚硫酸盐、过硫酸盐-硫脲、过 硫酸盐-有机盐和过硫酸铵-脂肪胺； 第三步，升温到40°C?80°C，继续聚合1小时?4小时。
7.第四步，将第三步所得胶体取出，造粒，干燥，粉碎，得到所述的耐温抗盐驱油用聚合 物。
【文档编号】C07C231/02GK104250340SQ201310262917
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】赵方园, 黄凤兴, 伊卓 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