专利名称：两亲高分子及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两亲高分子及其用途，该两亲高分子适用于油田钻井、固井、压裂、原油集输、污水处理、污泥处理和造纸等领域，可用作强化采油驱油剂、稠油降粘剂、压裂液、粘土稳定剂、污水处理剂、造纸用助留助滤剂或补强剂等。
背景技术：
以聚合物驱为代表的化学驱是提高原油采收率技术中最有效和具潜力的措施之一。随着聚合物驱技术的深入实施，常规驱油用聚合物体系出现一些问题。广泛使用的部分水解聚丙烯酰胺聚合物在高温高盐油藏条件下增粘能力、热稳定性迅速降低，同时其本身不具有表面/界面活性，不能有效启动油膜，挖掘剩余油的能力有限。而以聚合物为基础的二元复合体系(聚合物/表面活性剂)和三元复合体系(聚合物/表面活性剂/碱)增强了原油采出液的乳化稳定性，导致油水分离和污水处理难度增大，同时在油藏条件下容易造成组分间协同作用减弱的问题，并可能对油藏造成伤害。复合体系的应用因而受到很大限制。如何保持高分子溶液的增粘与稳粘性，进一步延长油田稳产期，实现“稳油控水” 的战略目标，这已经成为众多油田开发的难点和关键。重油是非常规石油的统称，包括重质油、高粘油、油砂、天然浙青等，也就是所说的稠油、特超稠油、浙青等。在全球大约10万亿桶剩余石油资源中，70%以上是重油资源。我国陆上重油、浙青资源约占石油资源总量的20%以上，据不完全统计，重油探明和控制储量已达16亿吨，重油资源已经成为我国重要的战略接替资源之一，但开采难度很大。化学乳化降粘方法已经成为重要的开采技术。高分子乳化降粘剂通常是指相对分子质量数千以上，具有显著表面活性的高分子表面活性剂，按离子类型可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四大类。高分子表面活性剂降低表面张力和油水界面张力的能力有限，但其具有优良的乳化和分散稠油的能力，具有用量少、稠油降粘率高、成本较低和工艺实施简便易行等优点，近年来其研究逐渐受到关注。
发明内容
本发明以下内容中，除另有定义外，相同的可变基团、分子式/结构式等均具有相同的定义。本发明涉及一种两亲高分子，所述两亲高分子具有如下所述的重复单元调节分子量、分子量分布以及荷电特性作用的结构单元A、高空间位阻结构单元B和两亲结构单元 C0在一个实施例中，所述调节分子量、分子量分布以及荷电特性作用的结构单元A 包括(甲基)丙烯酰胺类单体单元~和/或(甲基)丙烯酸类单体单元A2 ；优选同时包括 (甲基)丙烯酰胺类单体单元~和(甲基)丙烯酸类单体单元A2。在本领域中，两亲高分子的分子量通常可根据需要进行选择，使用比较多的是100-2000万之间。优选的，所述(甲基)丙烯酰胺类单体单元A1具有如下式(1)所示的结构
权利要求
1. 一种两亲高分子，其特征在于具有调节分子量与分子量分布以及荷电特性作用的结构单元A、高空间位阻结构单元B和两亲结构单元C作为重复结构单元。所述高空间位阻结构单元B含有结构G和式(4)所示的结构，其中所述结构G为以主链相邻两个碳原子为基础形成的环状烃结构或选自式(3)表示的结构
2.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述起调节分子量、分子量分布以及荷电特性作用的结构单元A包括(甲基)丙烯酰胺类单体单元A1和/或(甲基)丙烯酸类单体单元A2。
3.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述两亲结构单元C具有式(8)所示的结构
4.如权利要求2所述的两亲高分子，其特征在于以两亲高分子所有重复单元总数为 100mol%计，所述(甲基)丙烯酰胺类单体单元A1在整个两亲高分子所有重复单元中所占的摩尔百分数为70-99mOl%;所述(甲基)丙烯酸类单体单元A2在整个两亲高分子所有重复单元中所占的摩尔百分数为l-30mOl%。
5.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于结构G在整个两亲高分子所有重复单元中所占的摩尔百分数为0.02-anOl<% ；式(4)所示的结构在整个两亲高分子所有重复单元中所占的摩尔百分数为0. 05-5mol%。
6.如权利要求3所述的两亲高分子，其特征在于以两亲高分子所有重复单元总数为 IOOmol %计，所述式(8)表示的结构单元在整个两亲高分子所有重复单元中所占的摩尔百分数为 0. 05-10mol%o
7.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述调节分子量、分子量分布以及荷电特性作用的结构单元A具有如下式(2)所示的结构
8.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述以主链相邻两个碳原子为基础形成的环状烃结构选自
9.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述高空间位阻结构单元B具有式 (J)所示的结构
10.如权利要求3所述的两亲高分子，其特征在于=Rltl与R11组成的结构可选自-O(CH2) gN+ (CH3) 2 (CH2) hCH3r、-NH (CH2) (CH3) 2 (CH2) jCH3X\ _0 (CH2) kN+ ((CH2) PCH3) _0 (CH2) qN+ (CH3) 2 (CH2) α CH (SO3H) CH2 (EO) 0 (PO) Y (CH2) δ CH3X\ -NH (CH2) qN+ (CH3) 2 (CH2) α CH (SO3H) CH2 (EO) 0 (PO) γ (CH2) δ CH3X\ _0 (CH2) qN+ (CH3) 2 (CH2) α CH (COOH) CH2 (EO) 0 (PO) γ (CH2) δ CH3r、-NH (CH2) qN+ (CH3) 2 (CH2) α CH (COOH) CH2 (EO) 0 (PO) γ (CH2) δ CH3F、-0 (CH2) 2Ν+ (CH3) 2 (CH2) ε SO” - (OCH (CH2N+ (CH3) 2 (CH2) ζ CH3CF) CH2) ηO(CH2) 0 CH3、- (OCH (CH2N+ ((CH2) λ CH3) 3CD CH2) ,0 (CH2) κ CH3、-OCH (CH2N+ (CH3) 2 (CH2) rCH3Xl) 2、-OCH (CH2N+ ((CH2) SCH3) 3Χ_)) 2 ；其中，g、i、k、q分别为1-6的整数；h、j分别为3-21的整数；ρ为3_9的整数；α为 1-12的整数；β、γ分别为0-40的整数；δ为0-21的整数；ε为4_18的整数；ζ为1_21 的整数；η、ι分别为1-30的整数；θ、κ分别为3-21的整数；λ为0_9的整数；r为3_21 的整数；s为3-9的整数；X—为CF或Br—。
11.如权利要求1所述的两亲高分子，其特征在于所述两亲高分子具有式(9)所示的结构
12.如权利要求1所述的两亲高分子，所述高分子是下述式(I)-(X)化合物
13.如权利要求1-12任一项所述的两亲高分子，其特征在于分子量为100万-2000万之间。
14.权利要求1-13任一项所述的两亲高分子的用途，其特征在于用于油田钻井、固井、压裂、原油集输、污水处理、污泥处理和造纸，或用作强化采油驱油剂、稠油降粘剂、压裂液、粘土稳定剂、污水处理剂、造纸用助留助滤剂或补强剂。
全文摘要
本发明提供了一种两亲高分子及其用途。该两亲高分子具有重复结构单元调节分子量与分子量分布以及荷电特性作用的结构单元、高空间位阻结构单元和两亲结构单元，适用于油田钻井、固井、压裂、原油集输、污水处理、污泥处理和造纸等领域，可用作强化采油驱油剂、稠油降粘剂、压裂液、粘土稳定剂、污水处理剂、造纸用助留助滤剂或补强剂等。
文档编号C08F220/56GK102432749SQ20111021036
公开日2012年5月2日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者史学峰, 徐晓慧, 杨慧, 王毅琳, 王金本, 闫海科 申请人:中国科学院化学研究所