专利名称：表面活性可聚合单体和表面活性增粘共聚物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及表面活性可聚合单体、表面活性增粘共聚物及其制备方法，具体地，涉及一种表面活性可聚合单体及其制备方法、一种表面活性增粘共聚物及其制备方法以及该表面活性增粘共聚物在驱油剂中的应用。
背景技术：
目前我国大庆、胜利、中原、华北、大港等大型油田均已进入开采中后期，采出油含水率高达90%以上，温度及矿化度都大幅度提高，一、二次采油技术无法再满足日益增长的原油需求，因此，采用三次采油技术提高采收率已成为我国石油工业的重要战略措施。 聚合物驱油是三次采油技术中最为行之有效的方法之一。该方法要求聚合物在油藏条件下必需具有优良的增粘性能，而且在温度、压力及盐的作用下要有高的粘度保持率。国内普遍采用的是聚丙烯酰胺(PAM)及部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，其驱油机理是聚合物水溶液在很低的浓度下具有很高的粘度以降低水相的渗透率，控制水的流动度，提高波及系数，最终达到提高原油采收率的目的。但此类聚合物具有剪切变稀、高温分解、遇盐降粘的缺点，而且在三次采油阶段，油层较深、油井内温度高，PAM的使用温度不能超过75°C，而且在矿化度较高的油层中容易发生相分离，致使溶液粘度剧烈下降。另外，除了使用PAM和HPAM等亲水性聚合物进行驱油以外,还常用对水相、油相均有亲和性的表面活性聚合物作为驱油剂来驱油，这种表面活性聚合物包括两亲嵌段水溶性聚合物及疏水缔合水溶性聚合物两大类。为了克服聚丙烯酰胺的上述缺点，国内外的研究人员做了大量的研究工作，如US4814096公开了一种以乳液聚合的方法制备丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸月桂酯的共聚物，其疏水缔合作用使得聚合物具有较好的耐温抗盐耐剪切性。赵勇(反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究，《高分子学报》，2000，(5) =550-553)用反相微乳液聚合法合成出了疏水改性的聚丙烯酰胺，该共聚物得水溶液具有良好的增粘特性。但上述疏水缔合水溶性聚合物的制备都用到了不溶于水的疏水性单体，因此需要消耗大量的表面活性剂，造成工业成本巨大，而且后期表面活性剂不易去除而破坏环境。为了解决大量使用表面活性剂时存在的各种不足，提出了一种采用由可聚合的表面活性剂单体与丙烯酰胺等单体共聚得到的具有离子型表面活性剂侧链的共聚物作为驱油剂的方法，该类共聚物通过盐诱发表面活性剂侧链的聚集作用而获得良好的抗盐性，可用于高温和高矿化度地层条件下的驱油剂。王玉鹏(am/aa/amps/amc14s共聚物的制备与表征，《青岛科技大学学报》，2006，27 (I) :1-4)制备出可聚合的表面活性单体AMC14S,利用胶束聚合的方法制备得到了分子量较高的四元共聚物，在低温和低矿化度下，共聚物水溶液表现出较好的增粘性质，但是该四元共聚物在高温高盐下增粘性较差，且溶解性不好，大大限制了其在油田中的应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服利用现有的表面活性单体与丙烯酰胺等单体共聚所得到的共聚物的高温高盐下增粘性较差的缺点，提供一种表面活性良好的表面活性可聚合单体和在高温高盐下增粘性能强、溶解性良好的表面活性共聚物及其制备方法。本发明提高一种表面活性可聚合单体，其中，该表面活性可聚合单体具有式(I)所示的结构，
权利要求
1.一种表面活性可聚合单体，其特征在于，该表面活性可聚合单体具有式(I)所示的结构，
2.一种表面活性可聚合单体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括在烷基化反应条件下，在碱性条件下，将式(2)所示的丙烯酰胺和式(3)所示的卤代烷基磺酸碱金属盐在有机溶剂中接触，
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述烷基化反应的条件包括反应温度为10-50°C，反应时间为10-20小时，所述式(2)所示的丙烯酰胺与所述式(3)所示的卤代烷基磺酸碱金属盐的用量摩尔比为O. 7-2. 5:1; 优选所述式(2)所示的丙烯酰胺与所述式(3)所示的卤代烷基磺酸碱金属盐的用量摩尔比为 O. 75-1. 5 I。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述式(2)所示的丙烯酰胺为N，N-二甲氨基丙基丙烯酰胺、N，N-二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、N，N-二甲氨基乙基丙烯酰胺和N，N-二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
5.一种表面活性增粘共聚物，其特征在于，该共聚物含有式(4)所示的结构单元A和式(5)所示的结构单元B，以该共聚物为基准，所述结构单元B的含量为O. 1-20重量％，所述结构单元A与结构单元B的摩尔比为30-1000 1，所述共聚物的特性粘数[Π]为1200-2600mL/g ； 优选所述结构单元B的含量为O. 5-10重量所述结构单元A与结构单元B的摩尔比为 40-800 I ；
6.一种表面活性增粘共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括在聚合反应条件下，在引发剂存在下，使一种单体混合物在水中进行聚合反应，所述单体混合物含有式(6)所示的单体以及权利要求I所述的表面活性可聚合单体，且以所述单体混合物为基准，所述表面活性可聚合单体的用量为O. 1-20重量％，式(6)所示的单体与所述表面活性可聚合单体的摩尔比为30-1000 1，聚合反应的条件使得所得共聚物的特性粘数[η]为1200-2600mL/g； 优选所述表面活性可聚合单体的用量为O. 5-10重量式(6)所示的单体与所述表面活性可聚合单体的摩尔比为40-800 I ；
7.根据权利要求6所述的表面活性增粘共聚物的制备方法，其中，所述式(6)所示的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的表面活性增粘共聚物的制备方法，其中，以所述单体混合物为基准，所述引发剂的用量可以为O. 0001-0. I重量％。
9.根据权利要求6所述的表面活性增粘共聚物的制备方法，其中，所述聚合反应包括依次进行的第一聚合反应段和第二聚合反应段，所述第一聚合反应段的条件包括聚合温度为5-30°C，聚合时间为2-16小时，所述第二聚合反应段的条件包括聚合温度为45-55°C，聚合时间为1-8小时。
10.根据权利要求6所述的表面活性增粘共聚物的制备方法，其中，所述聚合反应在pH为7. 1-10.5的条件下进行。
11.权利要求5所述的表面活性增粘共聚物或者权利要求6-10中任意一项所述的方法制备的表面活性增粘共聚物在驱油剂中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种表面活性可聚合单体、表面活性增粘共聚物及其制备方法和应用，其中表面活性可聚合单体具有式(1)所示的结构，该表面活性可聚合单体具有高的表面活性和高的聚合活性；该表面活性可聚合单体与其它单体共聚可以得到表面活性增粘共聚物。该表面活性增粘共聚物溶液的耐温抗盐性以及表观粘度良好，且该表面活性增粘共聚物在用作驱油剂时，还能有效地对原油起到增溶、分散等作用，从而可以携带、拉拽难驱的残余原油，提高其驱油效率。式(1)
文档编号C09K8/584GK102807503SQ20111014824
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者吴江勇, 王晓春, 高文骥, 杨捷, 于芳, 王建宇, 张文龙 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