专利名称：一种三次采油用长支链聚合物及其合成方法
技术领域：
本发明涉及三次采油领域，尤其涉及可聚合功能性单体的合成、长支链聚合物的合成，可应用在三次采油二元复合驱油剂等领域。
背景技术：
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。一般自由基聚合方法，主要有本体法、水溶液法、乳液法和悬浮法等合成方法。根据聚合是否加入其他单体，又可分为均聚和共聚两种，在石油、采矿、造纸、水处理、纺织等行业中用途广泛，其需求量也在不断增加。自由基聚合单体常用的有苯乙烯，氯乙烯，醋酸乙烯，丙烯腈，丙烯酰胺，丙烯酸及酯类，为改善聚合物的性能，常需要具有各种性能的功能性单体。如具有乳化功能的聚合单体。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，能够以化学键的方式键合在乳胶粒子表面，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，马来酸类可聚合乳化剂具有反应活性适中、不易均聚等独特优点。在油田聚合物驱得到工业化推广应用的产品主要是部分水解聚丙烯酰胺，但在使用聚丙烯酰胺驱油的实践过程中也发现了一些问题。聚丙烯酰胺的降解是较严重的问题之一，包括剪切降解、热降解和氧化降解。在部分水解聚丙烯酰胺的注入泵前后取样分析，可以发现其粘度下降10 30%为了解决这种剪切降解问题，可采用增加注入浓度、加入交联剂或地下合成等方法。目前的发展方向是通过共聚合方法，在聚丙烯酰胺分子中引入带支链的链节，提高其刚性，从而提高其抗剪切能力。聚丙烯酰胺在温度超过93°C时，会发生严重的热降解，因此在高温地层不适宜使用聚丙烯酰胺。也可以通过共聚的方法，在聚丙烯酰胺分子中引入环状结构和磺酸基，提高其热稳定性。氧化作用也会引起部分水解聚丙烯酰胺的降解。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。同时，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
本发明要解决的技术问题本发明的目的是针对上述不足之处，提供一种可聚合功能性单体及其合成方法， 所制备的可聚合功能性单体，可用作聚合乳化剂，并用于三次采油用长支链聚合物的合成， 以改善驱油用聚合物的性能，可用作三次采油二元复合驱油剂。本发明的可聚合功能性单体的产品技术方案是一种可聚合功能性单体，其分子结构式如(11)式
权利要求
1.一种三次采油用长支链聚合物，其结构式如02)式
2. 一种三次采油用长支链聚合物，通过如下方法制备第一步，称取单体Α、单体B (可聚合功能性单体)配成水溶液，用碱调节ρΗ值为4 11 ；所述的单体A是以下自由基聚合单体中的一种或多种的任意比例混合物丙烯酰胺、 丙烯酸、丙烯酸酯类、苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)； 所述的可聚合功能性单体B是至少一种通式结构为(11)所示的化合物，(11)式中η是 2或6，m是4，6或8
3 根据权利要求2所述的三次采油用长支链聚合物，在制备方法第一步中采用氢氧化钠或碳酸钠调节PH值。
4.根据权利要求2或3所述的三次采油用长支链聚合物，在制备方法第二步中，所述的偶氮引发剂体系是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；所述的过氧化物类引发剂体系是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；所述的氧化还原引发体系是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。
5.根据权利要求4所述的三次采油用长支链聚合物，在制备方法第二步中，所述的过硫酸铵-脂肪胺是下列中的至少一种过硫酸铵-N，N-四甲基乙二胺和过硫酸铵-二乙胺。
6.一种三次采油用长支链聚合物的制备方法，包括如下步骤第一步，称取单体A、单体B (可聚合功能性单体)配成水溶液，用碱调节pH值为4 11 ；所述的单体A是以下自由基聚合单体中的一种或多种的任意比例混合物丙烯酰胺、 丙烯酸、丙烯酸酯类、苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；所述的可聚合功能性单体B是至少一种通式结构为(11)所示的化合物，(11)式中η是 2或6，m是4，6或8
7.根据权利要求6所述的三次采油用长支链聚合物的制备方法，第一步中采用氢氧化钠或碳酸钠调节PH值。
8.根据权利要求6或7所述的三次采油用长支链聚合物的制备方法，在第二步中所述的过硫酸铵-脂肪胺是下列中的至少一种过硫酸铵-N，N-四甲基乙二胺和过硫酸铵-二乙胺。
全文摘要
本发明提供一种可聚合功能性单体(式11)及其合成方法，所制备的可聚合功能性单体可用于三次采油用长支链聚合物的合成，最终制成三次采油二元复合驱油剂。本发明所得三次采油二元复合驱油剂在高矿化度和高温下，大大提高了单一聚合物驱油剂的粘度，有利于在三次采油中的应用。
文档编号C09K8/588GK102372820SQ20101026353
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者伊卓, 刘希, 刘晓光, 李勇, 杜凯, 林蔚然, 祝纶宇, 计文希, 赵方园, 魏小林 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