疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子聚合物驱油剂，尤其涉及一种疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合 物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的发展，石油作为不可再生的资源正变得越来越宝贵。面临的问题 有：一，供需矛盾突出；二，大量剩余油未开采。我国大部分油田经过开采之后已进入高含 水期，而三次采油技术在保证油田稳产发挥了非常重要的作用。在油气开采过程中，水溶 性聚合物用量大且不可替代，特别是三次采油。常用的聚丙烯酰胺（PAM)，但PAM耐温、耐 盐及抗剪切能力差。而新型疏水缔合水溶性聚合物则具有满足上述要求的各种性能，可应 用于油气开采中的调剖。为了能更大的提高采收率，现有许多学者在研究二元及三元复合 驱。例如：中国专利《三次采油用的驱油组合物及其制备方法》CN102220124A;中国专利 《二元复合驱组合物及其制备方法》CN102220120A;中国专利《可大幅度提高采收率的组 合物及其制备方法》CN102277146A;中国专利《提高采收率的的组合物及其制备方法》CN 102277148A等。二元及三元复合驱的采收率较聚合物驱效果明显，但是聚合物二元驱及三 元复合驱时，因不同组分之间存在运移速度差，所以会发生色谱分离现象，导致不同驱油剂 之间的协同作用减弱，驱油效果变差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种增粘性良好、表面张力较低、起 泡效果好的疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物及其制备方法。
[0004] 为了达到上述目的，本发明一方面提供了一种疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合 物，其化学结构式如下：
[0006] 其中，X:y= 100:0. 2-2, n = 8-15, R为碳原子数为8-18的长链烷基。
[0007] 本发明第二方面提供了所述疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物的制备方法，其包 括以下步骤：
[0008] 步骤一，提供烯丙基聚乙二醇的有机溶液，在惰性保护气氛下，于40°C-50°C 下滴加二氯亚砜，其中二氯亚砜摩尔量为烯丙基聚乙二醇的I. 5-2倍，滴加完成后，在 30°C-50°C条件下反应10_24h，反应过程中产生的尾气用碱液吸收，反应完成后冷却，加入 碱液洗涤至PH为中性，取上层溶液减压蒸馏除去甲苯，最后得到端氯代烯丙基聚乙二醇；
[0009] 步骤二，将步骤一得到的端氯代烯丙基聚乙二醇与1-2倍摩尔量的、碳原子数为 8-18的长链烷基胺混合，在30-50°C下反应10_18h，反应完成后加入饱和食盐水，分液除去 长链烷基胺，干燥，得到N-烷基烯丙基聚乙二醇醚；
[0010] 步骤三，将步骤二得到的N-烷基烯丙基聚乙二醇醚与四氢呋喃混合得到混合液 A，另外将1-1. 5倍摩尔量的丙烷磺酸内酯与四氢呋喃混合得到混合液B，将混合液B滴加 到混合液A中，在40-50°C反应8-10h，冷却，过滤，洗涤，再干燥，得到可聚合大分子单体 AABS；
[0011] 步骤四，向步骤三得到的可聚合大分子单体AABS水溶液中加入碱，调节pH为 7- 8,然后加入丙烯酰胺单体，控制可聚合大分子单体AABS与丙烯酰胺单体总含量为20~ 25wt%，其中丙烯酰胺单体和可聚合大分子单体AABS的摩尔比为100 :0. 2-2,在惰性保护 气氛下加入总单体质量〇. 3% -0. 8%的引发剂，在30-50°C条件下，采用水溶液聚合法共聚 反应3-6h，得到胶体状产物，洗涤，得到白色沉淀物，烘干粉碎，得到目标产物。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明提供的疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物增粘性良 好、表面张力较低、起泡效果好；此外，良好的水溶性和耐温抗盐性，适合用作油田的三次开 发的驱油剂。
【附图说明】
[0013] 图1是实施例一所得的疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物的红外谱图。
【具体实施方式】
[0014] 本发明一方面提供了一种疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物，其化学结构式如 下：
[0016] 其中，X:y=100:0. 2-2, n = 8-15, R为碳原子数为8-18的长链烷基。
[0017] 本发明第二方面提供了所述疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物的制备方法，其包 括以下步骤：
[0018] 步骤一，提供烯丙基聚乙二醇的有机溶液，在惰性保护气氛下，于40°C-50°C 下滴加二氯亚砜，其中二氯亚砜摩尔量为烯丙基聚乙二醇的I. 5-2倍，滴加完成后，在 30°C-50°C条件下反应10_24h，反应过程中产生的尾气用碱液吸收，反应完成后冷却，加入 碱液洗涤至PH为中性，取上层溶液减压蒸馏除去甲苯，最后得到端氯代烯丙基聚乙二醇；
[0019] 步骤二，将步骤一得到的端氯代烯丙基聚乙二醇与1-2倍摩尔量的、碳原子数为 8- 18的长链烷基胺混合，在30-50°C下反应10_18h，反应完成后加入饱和食盐水，分液除去 长链烷基胺，干燥，得到N-烷基烯丙基聚乙二醇醚；
[0020] 步骤三，将步骤二得到的N-烷基烯丙基聚乙二醇醚与四氢呋喃混合得到混合液 A，另外将1-1. 5倍摩尔量的丙烷磺酸内酯与四氢呋喃混合得到混合液B，将混合液B滴加 到混合液A中，在40-50°C反应8-10h，冷却，过滤，洗涤，再干燥，得到可聚合大分子单体 AABS；
[0021] 步骤四，向步骤三得到的可聚合大分子单体AABS水溶液中加入碱，调节pH为 7-8,然后加入丙烯酰胺单体，控制可聚合大分子单体AABS与丙烯酰胺单体总含量为20~ 25wt%，其中丙烯酰胺单体和可聚合大分子单体AABS的摩尔比为100 :0. 2-2,在惰性保护 气氛下加入总单体质量〇. 3% -0. 8%的引发剂，在30-50°C条件下，采用水溶液聚合法共聚 反应3-6h，得到胶体状产物，洗涤，得到白色沉淀物，烘干粉碎，得到目标产物。
[0022] 优选的，步骤一中，所述烯丙基聚乙二醇的分子量为500~1200。
[0023] 优选的，步骤一中，所述烯丙基聚乙二醇的有机溶液溶剂为苯、甲苯或二甲苯中的 一种或一种以上。
[0024] 优选的，步骤四中，所述引发剂为质量比=1:1的过硫酸铵、亚硫酸钠，或质量比 =1:1的过硫酸钾和亚硫酸氢钠。
[0025] 具体的，步骤三中，所述再干燥过程包括室温干燥12小时，50°C条件下真空干燥 24小时。
[0026] 下面结合实施例详述本发明的疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物及其制备方法。 [0027] 实施例1
[0028] 第一步：可聚合大分子单体AABS的合成
[0029] (1)端氯代烯丙基聚乙二醇的合成
[0030] 在500ml的三口烧瓶中加入烯丙基聚乙二醇，本实施例中所述烯丙基聚乙二醇采 用APEG-500,和苯，在搅拌下通入氮气，完成后在40°C条件下滴加二氯亚砜，即SOCl2，其中 n(APEG) :n(SOCl2) = 1:1. 5,滴加完成后，在30°C条件下反应24h，反应过程中产生的尾气 用碱液吸收。反应完成后将体系冷却至室温，加入NaOH水溶液洗涤至中性，取上层溶液减 压蒸馏除去苯，最后得到端氯代烯丙基聚乙二醇。
[0031] (2)N-烷基烯丙基聚乙二醇醚的合成
[0032] 在三口烧瓶中加入端氯代烯丙基聚乙二醇，加入十二胺，在50°C条件下反应10h， 其中端氯代烯丙基聚乙二醇与十二胺摩尔比为1:1. 1，反应完成后加入饱和食盐水，分液除 去十二胺，无水硫酸钠干燥，得到N-十二烷基烯丙基聚乙二醇醚。
[0033] (3)可聚合大分子单体AABS的合成
[0034] 在三口烧瓶中加入上述合成的N-十二烷基烯丙基聚乙二醇醚，并加入四氢呋喃 配成10wt%的溶液。将一定量丙烷磺酸内酯配成10wt%的四氢呋喃溶液，其中丙烷磺酸内 酯与N-十二烷基烯丙基聚乙二醇醚的摩尔比为I. 1:1，滴加到反应烧瓶中，在40°C反应8 小时。将反应产物冷却，过滤，用冷的四氢呋喃溶液洗涤。室温干燥12小时，50°C条件下真 空干燥24小时。最后得到纯净的可聚合大分子单体AABS。
[0035] 第二步：疏水缔合磺酸盐型表面活性聚合物的合成
[0036] (1)将向可聚合大分子单体AABS水溶液中加入碱，调节pH为7,然后加入丙烯酰 胺单体，即AM，控制总单体含量为20wt%，其中丙烯酰胺单体和可聚合大分子单体AABS的 摩尔比为100 :〇. 5 ;搅拌溶解，通入氮气30min，加入占单体总