抗盐单体及其制备方法
【专利摘要】一种抗盐单体及其制备方法，属于高分子聚合技术领域包含N?乙烯基吡咯烷酮、带双键环类单体、丙烯腈、磺化剂。该抗盐单体主要用于水溶液、嵌段、无规等聚合方式，主要用于制备油田专用抗盐聚合物。
【专利说明】
抗盐单体及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高分子聚合技术领域，具体涉及一种用于合成抗盐聚合物的功能单 体，尤其涉及一种抗盐单体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前在油气开采用聚合物中，可以选用的有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰 胺与丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黄胞胶）、纤维素醚化合物、聚乙烯吡咯烷酮等，已经大 规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂仅有HPAM和黄胞胶两类，并以HPAM为主。HPAM已在 我国聚合物驱油中广泛使用，并取得了良好的效果，但是HPAM产品剪切稳定性差，耐温抗盐 性能不好。黄胞胶抗盐、抗剪切性能优良，但注入性与耐温性差，且价格昂贵。黄胞胶和HPAM 均难以满足高温高盐油藏使用。因而，耐温抗盐聚合物的研制成为国内外水溶性聚合物研 制的热门课题。
[0003] 目前国内外三次采油用耐温抗盐聚合物的研制方向分为6大类，即超高分子量 聚合物、两性聚合物、耐温抗盐单体共聚物、疏水缔合聚合物、多元组合共聚物、梳形聚合 物。
[0004] 1、超高分子量聚合物一一2500万以上的部分水解聚丙烯酰胺。
[0005] (1)易机械降解、易吸附、在低渗透地层易截留； (2)适用范围有限。
[0006] 2、两性聚合物一一两性聚合物是在聚合物分子链上同时引入阳离子和阴离子基 团。
[0007] (1)由于分子内阴、阳离子基团的内盐结构、溶解性能较差； (2) 随着老化时间延长，阴离子度(水解度)不断增大，分子链上正负电荷基团数目出 现不相等，分子链的卷曲程度随矿化度增大而增大，溶液黏度大大下降，抗盐性能逐渐消 失； (3) 两性聚合物的阳离子基团会造成聚合物在地层中的吸附量大幅度增大，聚合物 大量吸附在近井地带，严重影响三次采油效率，增大三次采油成本。
[0008] 3、疏水缔合聚合物一一疏水缔合聚合物是指在聚合物亲水性大分子链上带有少 量疏水基团的水溶性聚合物，其溶液特性与分子链产生分子内和分子间缔合。
[0009] (1)疏水缔合聚合物的溶液稳定性能极差，随着时间延长，聚合物溶液的黏度急 剧下降，甚至出现缔合相分离现象(即沉淀）； (2) 疏水基团缔合作用的负面效应引起溶解性变差，过滤因子高； (3) 疏水缔合聚合物溶液注入性差一一疏水缔合聚合物过滤因子高，注入压力升高； (4) 污水中稳定性差一一影响了疏水缔合聚合物在井场中的应用； (5) 疏水缔合聚合物的结构特征使其在岩石矿物表面吸附量高于HPAM 1.7倍以上，诸 多因素产生协同效应，疏水缔合聚合物驱油体系将难以保持其有效浓度高于第一缔合浓 度，驱油能力急剧下降。
[0010] 4、多元组合聚合物一一将阳离子聚合物、阴离子聚合物、耐温抗盐聚合物、疏 水缔合聚合物等分别进行组合共聚。
[0011] (1)成本高； (2)应用领域得到进一步拓宽，但在耐温抗盐机理上仍不能克服两性聚合物、疏水缔 合聚合物存在的问题，目前还不能达到油田三次采油用的要求。
[0012] 5、梳型聚合物一一分子链结构上引入长链离子型侧基； (1)生产成本高； (2)耐温性能差。
【发明内容】
[0013] 本发明针对现有技术存在的耐温抗盐聚合物不耐温抗盐，且不能进行有效的三次 采油，旨在提供一种抗盐单体及其制备方法，改善了现有抗盐聚合物耐盐性差、保留率低等 问题。
[0014] 本发明通过以下技术方案实现： 一种抗盐单体APPS，包含以下组分： 丙烯腈 53-318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48-194份 带双键环类单体 1-105份 磺化剂 49-196份 氢氧化钠 20-80份 优选的，所述的一种抗盐单体APPS，包含以下组分： 丙烯腈 106-265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77-155份 带双键环类单体 30-85份 磺化剂 78-156份 氢氧化钠 30-64份 所述的带双键环类单体为苯乙稀、二乙稀苯、α-甲基苯乙稀、N-乙烯基味挫中的一种或 多种。
[0015] 所述的磺化剂为发烟硫酸、浓硫酸、氯磺酸、氨基磺酸中的一种或多种。
[0016] 所述的丙烯腈可以为丁腈。
[0017] 所述的一种抗盐单体，其制备方法为： 1) 将一定量的丙烯腈加入装有回流冷凝管，温度计，搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中， 将带双键环类单体、N-乙烯基吡咯烷酮缓慢滴加，调节转速，搅拌过程中注意温度控制； 2) 控制四口烧瓶内的温度为10~13°C，缓慢滴加磺化剂，控制反应温度不超过设定值； 3) 滴加完磺化剂后将反应温度升温至25°C，恒温反应24h; 4) 反应结束后先用lmol/L的盐酸、lmol/L碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，静置分液， 有机层用氢氧化钠中和。
[0018] 本发明所述的一种抗盐单体用于生产油田用抗盐聚丙烯酰胺的用途。
[0019] 本发明的有益效果为:本发明针对现有抗盐聚丙烯酰胺保留率低、吸附量大、缔合 聚合物易出现缔合相分离现象，不利于油田三次采油;本发明在现有技术的基础上，合成了 一种抗盐单体APPS，在保证抗盐的的基础上提尚了广品的粘度保留率。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据 本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本发明的 保护范围内。
[0021] -、一种新型抗盐单体APPS的制备 本发明提供了一种抗盐单体APPS及其制备方法，包含N-乙烯基吡咯烷酮、带双键环类 单体、丙烯腈、磺化剂组成。通过N-乙烯基吡咯烷酮、带双键环类单体与丙烯腈先加成、磺 化、洗涤、中和的到产品抗盐单体。
[0022] 实施例1 一种抗盐单体APPS，由以下组分组成： 丙烯腈 53份 N-乙烯基吡咯烷酮 194份 带双键环类单体 1份 磺化剂 49份 氢氧化钠 20份 制备工艺： 1) 将53份丙烯腈加入装有回流冷凝管，温度计，搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，将一 份苯乙烯加入四口烧瓶中、194份N-乙烯基吡咯烷酮缓慢滴加到四口烧瓶中，调节转速400 ±20r/min，搅拌过程中注意温度控制； 2) 控制四口烧瓶内的温度为10~13°C，缓慢滴加49份发烟硫酸，控制反应温度不超过 设定值； 3) 滴加完发烟硫酸后将反应温度升温至25°C，恒温反应24h; 4) 反应结束后先用lmol/L的盐酸、lmol/L碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，静置分液， 有机层用氢氧化钠中和。
[0023] 实施例2 丙烯腈 318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48份 带双键环类单体 20份 磺化剂 196份 氢氧化钠 80份 该一种抗盐单体APPS制备工艺同实施例1。
[0024] 实施例3 丙烯腈 106份 N-乙烯基吡咯烷酮 155份 带双键环类单体 30份 磺化剂 78份 氢氧化钠 30份 该一种抗盐单体APPS制备工艺同实施例1。
[0025] 实施例4 丙烯腈 265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77份 带双键环类单体 85份 磺化剂 156份 氢氧化钠 64份 该一种抗盐单体APPS制备工艺同实施例1。
[0026] 二、一种抗盐单体APPS的性能评价 抗盐单体做成抗盐聚合物常规性能指标实验
【主权项】
1. 一种抗盐单体，其特征在于:所述的抗盐单体包含以下组分： 丙烯腈 53-318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48-194份 带双键环类单体 1-105份 磺化剂 49-196份 氢氧化钠 20-80份。2. 根据权利要求1所述的一种抗盐单体，其特征在于:优选的所述的一种抗盐单体包含 以下组分： 丙烯腈 106-265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77-155份 带双键环类单体 30-85份 磺化剂 78-156份 氢氧化钠 30-64份。3. 根据权利要求1或2所述的一种抗盐单体，其特征在于:所述的磺化剂为发烟硫酸、浓 硫酸、氯磺酸、氨基磺酸中的一种或多种。4. 根据权利要求1或2所述的一种抗盐单体，其特征在于:所述的带双键环类单体为苯 乙稀、二乙稀苯、α-甲基苯乙稀、N-乙烯基味挫中的一种或多种。5. 根据权利要求1或2所述的一种抗盐单体，其特征在于:所述的丙烯腈能替换为丁腈。6. 根据权利要求1所述的一种抗盐单体，通过以下方法制备得到： 1) 将一定量的丙烯腈加入装有回流冷凝管，温度计，搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中， 将带双键环类单体、Ν-乙烯基吡咯烷酮缓慢滴加，调节转速，搅拌过程中注意温度控制； 2) 控制四口烧瓶内的温度为10~13°C，缓慢滴加磺化剂，控制反应温度不超过设定值； 3) 滴加完磺化剂后将反应温度升温至25°C，恒温反应24h; 反应结束后先用lmol/L的盐酸、lmol/L碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，静置分液，有 机层用氢氧化钠中和。
【文档编号】C08F220/48GK105859964SQ201610296667
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】孙安顺
【申请人】孙安顺