一种由两类聚合物形成的内盐复配物及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种由两类聚合物形成的内盐复配物及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 世界能源供应日趋紧张，储量丰富的稠油日益引起各国重视。我国稠油储量很大， 重质原油储量居世界第七位，主要分布在辽河、新疆、胜利、河南和渤海等油田。稠油具有密 度高、粘度大、胶质和沥青质含量高等特点，这些特点给其生产和输送带来了极大困难。因 此，研制一种能够有效降低稠油粘度的降粘剂具有重要的理论和现实意义。
[0003] 乳化降粘法应用于稠油开采备受关注，作为降粘幅度最大和使用最经济的化学降 粘技术，乳化降粘技术已在世界各稠油油田中得到广泛应用，其中所使用的两亲聚合物类 降粘剂，区别于传统混合乳化降粘剂导致的采出稠油破乳脱水困难和处理量大等缺点，具 有用量小、成本低、对原油的加工无影响等优点。然而，已有的两亲聚合物降粘剂多为针对 单一稠油组成所开发，耐盐、耐温性能不可兼得，其应用局限性很大。因此适应性更强的新 型两亲聚合物稠油降粘剂的设计开发有很强的应用价值。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种由两类聚合物形成的内盐复配物及其制备方法与应 用，该内盐复配物不仅具有良好的耐盐、耐温及乳化降粘作用，而且对革兰阳性菌和革兰阴 性菌具有一定程度的抑制作用。
[0005] 本发明首先提供一种式I所示聚合物：
[0006]
[0007] 式I中，&和R 2均为H或碳原子数为1~6的烷基，η为30~55之间的整数。
[0008] 本发明还提供了式I所示聚合物的制备方法，包括如下步骤：
[0009] 1)将丙烯酰氯与式IV所示化合物进行酯化反应，得到式III所示含叔胺基团的丙烯 酸酯单体；
[0010]
[0011] 上述式IV和式III中，RdP R2均为H或碳原子数为1~6的烷基；
[0012] 2)在氧化还原引发剂的作用下，式III所示含叔胺基团的丙烯酸酯单体经水溶液聚 合得到式I所示聚合物。
[0013] 上述制备方法中，步骤1)中，丙烯酰氯与式IV所示化合物的摩尔比为1:0. 5-1。
[0014] 所述酯化反应的温度可为(TC~45 °C，反应时间为4h~24h。
[0015] 步骤2)中，所述氧化还原引发剂由氧化剂和还原剂以质量比为1:0. 5~2(具体 可为1 :1)组成，其中，所述氧化剂可为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾或叔丁基过氧化氢； 所述还原剂可为硫酸亚铁铵、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠。
[0016] 所述氧化还原引发剂的用量为式III所示单体的质量的0. 2%~4. 0%。
[0017] 反应体系中，所述式III所示单体的固含量（占溶液的百分比）为10% -40%，具体 可为10%、20%、30%或40%;
[0018] 所述水溶液聚合的温度可为0~30°C，时间可为2小时~8小时，如在5°C下反应 2小时。
[0019] 本发明还提供了式II所示聚合物：
[0020]
[0021] 式II中，X为3-15之间的整数，具体可为6, m为35~71之间的整数。
[0022] 本发明还提供了式II所示聚合物的制备方法，包括如下步骤：
[0023] 1)将丙烯酰氯与式VI所示化合物进行酯化反应，得到式V所示含羧酸基团的丙烯 酸酯单体；
[0024]
[0025] 上述式VI和式V中，x为3-15之间的整数，具体可为7 ;
[0026] 2)在氧化还原引发剂的作用下，式V所示含羧酸基团的丙烯酸酯单体经水溶液聚 合得到式II所示聚合物。
[0027] 上述制备方法步骤1)中，丙烯酰氯与式VI所示化合物的摩尔比为1 :0. 5-1。
[0028] 所述酯化反应的温度可为(TC~45 °C，反应时间可为4h~24h。
[0029] 步骤2)中，所述氧化还原引发剂由氧化剂和还原剂以质量比为1:0. 5~2(具体 可为1 :1)组成，其中，所述氧化剂可为过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾或叔丁基过氧化氢， 所述还原剂可为硫酸亚铁铵、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠；
[0030] 所述氧化还原引发剂的用量为式V所示单体的质量的0. 2%~4. 0%。
[0031] 反应体系中，所述式V所示单体的固含量（占溶液的百分比）为10%-40%，具体 可为 10%、20%、30% 或 40%。
[0032] 所述水溶液聚合的温度可为0~30°C，时间可为2~8小时，如在5°C下反应2h。
[0033] 本发明所提供的内盐复配物，其由式I所示聚合物和式II所示聚合物复配而成：
[0034]
[0035] 式I中，&和R 2均为H或碳原子数为1~6的烷基；
[0036] 式II中，X为3-15之间的整数，具体可为6, m为35~71之间的整数。
[0037] 上述的复配物中，式I所示聚合物和式II所示聚合物的质量比可为1 :1~100,如 1 :1 ~10,具体可为 1 :1、1 :3、1 :6 或 1 :10。
[0038] 式I所示聚合物与式II所示聚合物按照所述配比进行混合即得到所述内盐复配 物。
[0039] 本发明还提供了一种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌剂，其活性成分为本发 明上述的内盐复配物。
[0040] 本发明所提供的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌剂可用于抑制金黄色葡 菌球菌（Staphylococcus aureus)、大肠埃希菌（Escherichia coli)、肺炎克雷伯杆菌 (Klebsiella pneumoniae)或铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa)的生长。
[0041 ] 本发明还提供了一种降粘剂，其活性成分为本发明上述的内盐复配物。
[0042] 本发明所提供的降粘剂在高温和高矿化度下仍具有很好的溶液降粘效果，对原油 具有很好的乳化和降粘能力。
[0043] 本发明还提供了一种驱油剂，其以本发明上述的内盐复配物为降粘剂。
[0044] 本发明所提供的驱油剂具有耐尚温、耐尚矿化度、水溶性好的特性，在尚温和尚矿 化度下仍具有很好的溶液降粘效果，对原油具有很好的乳化和降粘能力，能广泛用于石油 化工领域，特别是用作油田三次采油的驱油剂。
[0045] 本发明还进一步提供了所述内盐复配物在制备革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的 抗菌剂中的应用，所述抗菌剂可抑制金黄色葡菌球菌（Staphylococcus aureus)、大肠埃 希菌（Escherichia coli)、肺炎克雷伯杆菌（Klebsiella pneumoniae)或铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)的生长。
[0046] 本发明还进一步提供了所述内盐复配物在制备降粘剂中的应用，在高温和高矿化 度下仍具有很好的溶液降粘效果，对原油具有很好的乳化和降粘能力。
[0047] 本发明还进一步提供了所述内盐复配物在制备驱油剂中的应用，所述驱油剂具有 耐高温、耐高矿化度、水溶性好的特性，在高温和高矿化度下仍具有很好的溶液降粘效果， 对原油具有很好的乳化和降粘能力，能广泛用于石油化工领域，特别是用作油田三次采油 的驱油剂。
[0048] 本发明所提供的复配物，为由两类聚合物复配形成的季铵内盐，具有耐高温、耐高 矿化度、水溶性好的特性，在高温和高矿化度下仍具有很好的溶液降粘效果，对原油具有很 好的乳化和降粘能力，能广泛用于石油化工领域，特别是用作油田三次采油的驱油剂。本发 明所提供的复配物对革兰阳性菌和革兰阴性菌具有一定程度的抑制作用。
【附图说明】
[0049] 图1为实施例1中式III所示含叔胺基团的丙烯酸酯单体的合成路线图。
[0050] 图2为实施例2中式V所示含羧酸基团