一种丙烯酰胺系接枝共聚物及其制备方法和应用以及驱油用组合物的制作方法_4

文档序号:9743188阅读:来源:国知局
到的丙烯 酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠二元共聚物DPl充分均匀混合,磺乙基纤维素对癸 基苄醚与DPl的重量比为1:5,得到混合物DP3。
[0096] 对比例4
[0097] 按照实施例1步骤(2)的方法制备丙烯酰胺系接枝共聚物,所不同的是,不加入 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠,得到丙烯酰胺系二元(丙烯酰胺/磺乙基纤维素对癸基 苄醚)共聚物DP4。
[0098] 实施例2
[0099] 本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺系接枝共聚物及其制备方法。
[0100] (1)将5. Og磺乙基纤维素和7. 6g的对壬基氯化节(0· 03mol)(参照文献:谢光勇, 刘娜等,烷基苯氯甲基化反应,中南民族大学学报(自然科学版),2009,28(1) :8-11中的 方法制备,采用壬基苯代替原料甲苯)用250mlN,N-二甲基甲酰胺充分溶解。将所得混合 液加入到带有搅拌器、温度计、滴液漏斗的三口烧瓶中,滴加2ml吡啶,在80°C下搅拌反应 6h。反应完毕后冷却至室温,加入200ml乙酸乙酯沉淀,将所得混合物进行过滤分离得到粗 产品,再用乙醇对所得粗产品进行重结晶,将提纯后的固体在50°C、真空度97. 6KPa下真空 干燥至恒重,得到9. 2g产物。
[0101] 采用红外光谱对产物进行分析,证明该产物为磺乙基纤维素对壬基苄醚(式(5) 所示化合物含有-CH 2CH2SO3Na基团和对壬基苄基(R9为C9的烷基))。
[0102] (2)在装有通氮管、导氮管、搅拌器、滴液漏斗的四口烧瓶中加入20g丙烯酰胺、 I. 5g磺乙基纤维素对壬基苄醚、1.0 g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、100g蒸馏水,在 KTC下搅拌溶解。滴加浓度为20重量%的氢氧化钠水溶液调节所得混合物的pH值至9。 加入亚硫酸氢钠 IOmg和过硫酸铵20mg,在50°C下,通氮气恒温反应7h,在反应后得到的混 合物中加入IOOmL乙醇进行沉淀,并用乙醇洗涤得到的固体,然后在50°C下真空干燥至恒 重,将干燥后的固体粉碎后得到丙烯酰胺系接枝共聚物P2。
[0103] 对丙烯酰胺系接枝共聚物P2进行红外光谱分析,结果与图1类似,证明丙烯酰胺 系接枝共聚物P2为丙烯酰胺/磺乙基纤维素对壬基苄醚/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 钠三元共聚物。
[0104] 实施例3
[0105] 本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺系接枝共聚物及其制备方法。
[0106] (1)将5. Og磺乙基纤维素和8. 9g对十二烷基氯化苄(0· 03mol)(参照文献:谢 光勇,刘娜等,烷基苯氯甲基化反应,中南民族大学学报(自然科学版),2009,28(1) :8-11 中的方法制备,采用十二烷基苯代替原料甲苯)用300ml的N,N-二甲基甲酰胺溶解。将 所得混合物加入到带有搅拌器、温度计、滴液漏斗的三口烧瓶中,滴加2. 5ml吡啶,在85°C 下搅拌反应5h。反应完毕后冷却至室温,加入250ml乙酸乙酯沉淀,将所得混合物进行过 滤分离得到粗产品,再用乙醇对所得粗产品进行重结晶,将提纯后的固体在50°C、真空度为 95. 6KPa下真空干燥至恒重得到9. 5g产物。
[0107] 采用红外光谱对产物进行分析,证明该产物为磺乙基纤维素对十二烷基苄醚(式 (5)所示化合物含有-CH2CH2SO3Na基团和对十二烷基苄基(R 9为C12的烷基))。
[0108] (2)在装有通氮管、导氮管、搅拌器、滴液漏斗的四口烧瓶中加入22g丙烯酰胺、 2. Og磺乙基纤维素对十二烷基苄醚、1.0 g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、100g蒸馏水, 在KTC下搅拌溶解。滴加浓度20重量%的氢氧化钠水溶液调节所得混合物的pH值至8。 加入亚硫酸氢钠8mg和过硫酸钾20mg。在30°C下,通氮气恒温反应4h,在反应后得到的混 合物中加入IOOmL乙醇进行沉淀,并用乙醇洗涤得到的固体,然后在50°C下真空干燥至恒 重,将干燥后的固体粉碎后得到丙烯酰胺系接枝共聚物P3。
[0109] 对丙烯酰胺系接枝共聚物P3进行红外光谱分析,结果与图1类似,证明丙烯酰胺 系接枝共聚物P3为丙烯酰胺/磺乙基纤维素对十二烷基苄醚/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 磺酸钠三元共聚物。
[0110] 实施例4
[0111] 本实施例用于说明本发明提供的丙烯酰胺系接枝共聚物及其制备方法。
[0112] (1)将5. Og磺乙基纤维素和8. 5g的对^ 烷基氯化节(〇· 03mol)(参照文献:谢 光勇,刘娜等,烷基苯氯甲基化反应,中南民族大学学报(自然科学版),2009,28(1) :8-11 中的方法制备,采用十一烷基苯代替原料甲苯)用250mlN,N-二甲基甲酰胺充分溶解。将 所得混合液加入到带有搅拌器、温度计、滴液漏斗的三口烧瓶中,滴加2ml吡啶,在90°C下 搅拌反应4h。反应完毕后冷却至室温,加入200ml乙酸乙酯沉淀,将所得混合物进行过滤分 离得到粗产品,再用乙醇对所得粗产品进行重结晶。将提纯后的固体在60°C下真空干燥至 恒重得到9. 8g产物。
[0113] 采用红外光谱对产物进行分析证明该产物为磺乙基纤维素对十一烷基苄醚(式 (5)所示化合物含有-CH2CH2SO3Na基团和对十一烷基苄基(R 9为Cll的烷基))。
[0114] ⑵在装有通氮管、导氮管、搅拌器、滴液漏斗的四口烧瓶中加入15g丙烯酰胺、 I. 5g磺乙基纤维素对十一烷基苄醚、I. 5g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、100g蒸馏水, 在15 °C下搅拌溶解。滴加浓度20重量%的氢氧化钠水溶液调节所得混合物的pH值至8. 5。 加入亚硫酸氢钠5mg和过硫酸铵12mg,在50°C下,通氮气恒温反应5h,在反应后得到的混合 物中加入IOOmL乙醇进行沉淀,并用乙醇洗涤得到的固体,然后在50°C下真空干燥至恒重, 将干燥后的固体粉碎后得到丙烯酰胺系接枝共聚物P4。
[0115] 对丙烯酰胺系接枝共聚物P4进行红外光谱分析,结果与图1类似,证明丙烯酰胺 系接枝共聚物P4为丙烯酰胺/磺乙基纤维素对十一烷基苄醚/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 磺酸钠三元共聚物。
[0116] 测试例1
[0117] (1)粘均分子量测试:根据GB12005. 1-89特性粘数测定方法,采用乌氏粘度计 测定P1-P4、DP1-DP4的粘均分子量,粘均分子量按照公式Mq = ([ η]/Κ)1/α,其中K = 4. 5X10 3,α =0.80进行计算。结果如表1所示。
[0118] (2)粘度测试:配制高矿化度的模拟地层水,该模拟地层水含有Mg2+177mg/L、 Ca2+700mg/L、K++Na+11668mg/L、Cl 20323mg/L,其总矿化度为 32868mg/L ;在该模拟地层水中 以浓度为〇. 15重量%的方式分别溶解P1-P4和DP1-DP4,配制成溶液;使用DV- III ULTRA旋 转粘度计(美国Brookfield公司)测定这些溶液在25°C和85°C时的表观粘度值。结果如 表1所示。
[0119] (3)表面张力测定:使用二次蒸馏水以浓度为0· 15重量%的方式分别将P1-P4和 DP1-DP4配制成溶液,用DCAT 21型表面张力测定仪(德国Data physics公司)测定这些 溶液的表面张力。结果如表2所示。

[0124] 从表1和表2的数据可以看出,与丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠的 二元共聚物(DPI)、丙烯酰胺/磺乙基纤维素/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(DP2)、磺 乙基纤维素醚与丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚物的混合物(DP3)、丙烯酰 胺/磺乙基纤维素对癸基苄醚共聚物(DP4)相比较,使用本发明的方法可以制备得到丙烯 酰胺/磺乙基纤维素对烷基苄醚/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠三元共聚物,并且该丙 烯酰胺系接枝共聚物能够显著降低含有聚合物的水溶液的表面张力,以及在高温高盐条件 下,含有聚合物的水溶液保持较高的表观粘度,因此该丙烯酰胺系接枝共聚物具有较高的 表面活性、增粘性和耐温抗盐性,可用于高温高矿化度油藏的化学驱中。
[0125] 测试例2
[0126] 本测试例用于说明P1-P4和DP1-DP4的驱油性能。
[0127] 含有聚合物的驱油溶液驱替体系的建立和驱油效果的测定(如建立束缚水的人 造岩心、采收率的计算等)按照企业方法:Q/HNYJ 316-2007(河南油田实验中心指导书) 进行。
[0128] (1)实验用品
[0129] 人造岩心:岩心长8-10cm、内径2. 3cm,将端面磨平,在85°C下烘干。模拟油样:原 油:中性煤油(重量)=1:0. 9,原油和中性煤油来自胜利油田;
[0130] 模拟地层水(高矿化度):同测试例1 (2);
[0131] 含聚合物的溶液:用蒸馏水配制如表3所示的溶液。
[0132] (1)测试方法
[0133] 将上述人造岩心抽空,在85°C条件下,用模拟地层水(高矿化度)饱和,并用模拟 油样建立束缚水后,分别地用上述配制出的含聚合物的溶液驱替,当流出液含水率达到96 重量%,计算含有聚合物的溶液的采收率Rp,结果如表3所示。其中
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