根据本发明的具表面活性功能聚合物及其制备方法。
[0104] 采用水溶液聚合方法，在具有表面热电偶的绝热聚合反应器中加入3. 75g如式 (21) 所示结构单体HMPS (广州市千湖贸易有限公司）作为水溶性表面活性单体、56. 25g丙 烯酰胺、15g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和蒸馏水，以单体和蒸馏水的总含量为基准， 单体的总含量为30重量％，充分搅拌至聚合反应瓶中的溶液变为透明溶液。然后加入50mg 助剂尿素、IOOmg乙二胺四乙酸二钠、2mL氨水和20mg二甲基硫脲，同时用氢氧化钠调节体 系pH值至9,通入体积浓度为99. 99%的高纯氮气30分钟以除去聚合反应瓶中的氧气。然 后依次加入15mg过硫酸铵、15mg亚硫酸氢钠，继续通入高纯氮气10分钟，聚合温度为0°C， 反应10小时，得到透明具有粘度的聚合物，经造粒、干燥、粉碎、筛分得到具表面活性功能 聚合物P8。
[0105] 根据丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和结构单体HMPS的用量可以计算得 知，在具表面活性功能聚合物P8中，衍生自丙烯酰胺的结构单元的含量约为75重量％，衍生 自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的结构单元的含量约为20重量％，衍生自结构单体AHPS 的结构单元的含量约为5重量％。
[0106] 具表面活性功能聚合物P8的特性粘数为3038mL/g，粘均分子量为1808X 104,用 油田矿化度为l〇〇〇〇mg/L的模拟地层水配制聚合物溶液，在聚合物溶液浓度为1500mg/L， 该溶液的表面张力为33. OmN/m。用油田矿化度为10000mg/L的模拟地层水配制聚合物溶 液，在聚合物溶液浓度为1500mg/L，剪切速率为7. 34s4的条件下，聚合物溶液在25°C时的 表观粘度为43. 3mPa · s，在85°C时的表观粘度为25. 6mPa · s，聚合物溶液在90°C下基本无 氧的环境中老化1个月后表观粘度保持率为93. 1%，表明得到的具表面活性功能聚合物具 有良好的表面活性、耐温抗盐能力、良好的增稠水介质能力以及良好的抗老化性能。
[0107] 对比例1
[0108] 将对比样品FP6030 (法国SNF公司)和KYP (油田提供)与聚合物P2、聚合物P6和 聚合物P8对比，观察不同温度下聚合物水溶液(浓度为1500mg/L，矿化度为10000mg/L)的 表观粘度，结果如图1所不。
[0109] 从图1可以看出，根据本发明的聚合物P2、聚合物P6和聚合物P8在85°C仍具有 较高的表观粘度，聚合物P2、P6和P8的水溶液表观粘度可以达到13. 3-25. 6mPa · s，而法 国SNF公司生产的牌号为FP6030的丙烯酰胺聚合物和油田提供的代号为KYP的丙烯酰胺 聚合物的水溶液的表观粘度仅为8. 9-12. 6mPa · s，表明根据本发明的具表面活性功能聚合 物具有良好的耐温抗盐性能。
[0110] 对比例2
[0111] 将对比样品FP6030 (法国SNF公司)和KYP (油田提供)与聚合物P2、聚合物P6和 聚合物P8对比，观察用矿化度为10000mg/L的模拟地层水配制的不同浓度的聚合物水溶液 在30°C下的表面张力，结果如图2所示。
[0112] 从图2可以看出，随浓度的增加，根据本发明的聚合物P2、聚合物P6和聚合物P8 的水溶液的表面张力逐渐下降，浓度为1500mg/L时，聚合物P2、聚合物P6和聚合物P8的水 溶液的表面张力介于33-36. 5N/m之间，表现出良好的表面活性。对比样品FP6030和KYP的 水溶液的表面张力随浓度的增加而下降，但下降幅度很小，表面张力介于60-70mN/m之间。
[0113] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0114] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0115] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种具表面活性功能聚合物，该具表面活性功能聚合物含有结构单元A、结构单元B 和结构单元C，其中，所述结构单元A为具有式（1)所示结构的结构单元，所述结构单元B为 具有式（2)所示结构的结构单元，所述结构单元C为具有式（3)和/或式（4)所示结构的结 构单元； 其中，以所述具表面活性功能聚合物的重量为基准，所述结构单元A的含量为45-89重 量％，所述结构单元B的含量为10-40重量％,所述结构单元C的含量为1-15重量％,所述具 表面活性功能聚合物的粘均分子量为500万-2000万；其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基，R3为C1-C14的亚烷基，R 4和R5各自独 立地为H或C1-C4的烷基，且&和1?5不同时为H，M为H、Na或K，R6、R 7、R6'和R/各自独 立地为H或C1-C12的烷基，R8和R 8'各自独立地为H或C1-C3的烷基，R9和R9'各自独立 地为H或OH。2. 根据权利要求1所述的具表面活性功能聚合物，其中，以所述具表面活性功能聚合 物的重量为基准，所述结构单元A的含量为50-75重量％，所述结构单元B的含量为15-40 重量％，所述结构单元C的含量为5-10重量％，所述具表面活性功能聚合物的粘均分子量为 600 万-1800 万。3. 根据权利要求1或2所述的具表面活性功能聚合物，其中，所述具表面活性功能 聚合物的特性粘数n为1100-3300mL/g;将所述具表面活性功能聚合物溶解于矿化度为 10000mg/L的盐水中配制成浓度为1500mg/L的溶液时，该溶液的表面张力为33-38mN/m。4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的具表面活性功能聚合物，其中，所述具表面 活性功能聚合物的特性粘数Π 为1250-3050mL/g;将所述具表面活性功能聚合物溶解于 矿化度为l〇〇〇〇mg/L的盐水中配制成浓度为1500mg/L的溶液时，该溶液的表面张力为 33-36. 5mN/m。5. 根据权利要求1-3中任意一项所述的具表面活性功能聚合物，其中，R6、R7、R6'和R/ 各自独立地为H或CH 3, R8和R8'各自独立地为H或CH3。6. 权利要求1-5中任意一项所述的具表面活性功能聚合物的制备方法，该方法包括： 在引发剂和作为溶剂的水的存在下，使单体D、单体E和单体F进行溶液聚合反应，其中，所 述单体D为具有式（5)所示结构的单体，所述单体E为具有式（6)所示结构的单体，所述单 体F为具有式（7)和/或式（8)所示结构的单体；其中，R1和R2各自独立地为H或C1-C4的烷基，R3为C1-C14的亚烷基，优选为亚甲基， R4和R5各自独立地为H或C1-C4的烷基，且R4和R5不同时为H，M为H、Na或K，R 6、R7、R6' 和R/各自独立地为H或C1-C12的烷基，优选为H或CH3，R8和V各自独立地为H或C1-C3 的烷基，优选为H或CH3, R9和R9'各自独立地为H或0H。7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述溶液聚合反应在惰性气体存在下进行，所述 溶液聚合反应条件包括：聚合温度为0_30°C，优选为0-15°C;聚合时间为2-15小时，优选为 5-10小时。8. 根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述溶液聚合反应在pH值为6-10,优选为 7-9的条件下进行。9. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述引发剂选自自由基聚合引发剂中的任意两 种：所述自由基聚合引发剂包括偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂和氧化还原类引发剂。10. 由权利要求6-9中任意一项所述的方法制备的具表面活性功能聚合物。11. 权利要求1-5或权利要求10中任意一项所述的具表面活性功能聚合物作为聚合物 驱油剂的应用。
【专利摘要】本发明提供了一种具表面活性功能聚合物及其制备方法和应用，该具表面活性功能聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，其中，结构单元A为式（1）所示的结构单元，结构单元B为式（2）所示的结构单元，结构单元C为式（3）和/或式（4）所示的结构单元；以所述聚合物的重量为基准，结构单元A的含量为45-89重量%，结构单元B的含量为10-40重量%，结构单元C的含量为1-15重量%，聚合物的粘均分子量为500万-2000万；该具表面活性功能聚合物具有良好的表面活性和高的表观粘度以及良好的耐温抗盐性能，此类聚合物驱油剂适用于高、中、低渗透油藏、高温油藏以及高温高盐油藏，可在三次采油中进一步提高原油采收率。
【IPC分类】C08F220/58, C08F220/38, C08F216/14, C09K8/588, C08F220/56
【公开号】CN104974301
【申请号】CN201410141792
【发明人】王晓春, 吴江勇, 高文骥, 于芳, 杨捷
【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
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月10日