一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂及其合成方法，该高分子表面活性剂制备如下：（1）将1mol长链烷基二甲基烯丙基溴化铵，1.2~20mol丙烯腈混合搅拌，温度控制到0oC，滴加1.2~20mol发烟硫酸，搅拌0.5-2h，升温至20-50oC，反应12-48h后得到两性磺酸盐型表面活性剂；（2）将两性磺酸盐型表面活性剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照摩尔比0.1～3：7～9.9溶于水中，调节pH值为7，加入引发剂，升温至30~60oC，反应3~10h。该高分子表面活性剂既能在一定矿化度范围的盐水溶液中增粘，又具有良好的表面活性和乳化性能，其合成方法条件温和，收率高，易于提纯分离。
【专利说明】一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们对能源需求的急剧增长以及世界范围内油气资源的枯竭，人们将越来越 多的关注集中到如何有效开采残留在老油田区块地下的原油，并开发出了许多提高原油采 收率（EOR)的新方法，如热采、气驱、混相驱、微生物驱、化学驱等。其中，由于化学驱成本 低，适用范围广，能有效提高原油采收率而被广泛推广应用，并取得了突破性的进展。
[0003] 化学驱提高采收率措施主要分为三种：聚合物驱，聚合物-表面活性剂驱（SP)，以 及碱-聚合物-表面活性剂三元复合驱驱（ASP)。但这三种措施都存在一些问题。在聚合 物驱中，驱油体系主要通过加入水溶性聚合物来对工作液增粘，从而提高注入流体与地层 原油的流度比，并提高驱油体系的波及系数。但这类工作液通常界面活性低，不能有效改变 岩石表面润湿性，且基本上对原油无增容和乳化能力，因此其应用受限。SP驱和ASP驱能够 有效提高工作液的界面活性，能显著降低油水界面张力，并能有效乳化和增韧原油，但其显 著缺点是由于表面活性剂与聚合物相互作用导致体系粘度低，且工作液成本较高。此外，由 于表面活性剂和水溶性高分子的吸附特性和扩散能力相差极大，在地层多孔介质运移过程 中，SP驱和ASP驱工作液极易发生色谱分离效应，从而大大削弱工作液能力，甚至导致其失 效。另外，ASP驱中由于碱的引入，会对管道和地层产生十分严重的伤害等问题。鉴于上述 问题，开发新的驱油材料来弥补目前驱油体系的缺陷，成为当务之急。
[0004] 本发明合成了一类高分子表面活性剂，该高分子表面活性剂既具有传统水溶性聚 合物的特征，能在水溶液中增粘，又具有良好的表面活性，能有效降低油水界面张力，乳化 原油和烃类。由于其独特的性能，作为一种新型的驱油剂，对提高原油采收率具有重要的应 用价值。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂，该聚合物主要应用 在石油开采，钻井完井行业，既具有传统水溶性聚合物的特征，能在一定矿化度范围的盐水 溶液中增粘，又具有良好的表面活性和乳化性能，能有效乳化原油和烃类，由于其独特的性 能，对提高原油采收率具有重要的应用价值。
[0006] 本发明的另一目的还在于提供上述磺酸盐型两性高分子表面活性剂的合成方法， 该方法原理可靠，操作简便，条件温和，收率高，并且易于提纯分离，具有广阔的市场前景。
[0007] 为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
[0008] -类磺酸盐型两性高分子表面活性剂，有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS)和 两性磺酸盐型表面活性剂（AMC nDMPS)两种结构单元，其结构式如下：
[0009]
【权利要求】
1. 一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂，有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和两性磺酸盐 型表面活性剂两种结构单元，其结构式如下：
R = C12 ?C22alky chain 其中x、y为结构单元数，x为70?99%，y为1?30%。
2. 如权利要求1所述的磺酸盐型两性高分子表面活性剂的合成方法，依次包括以下步 骤： (1) 将lmol碳数为12?22的长链烷基二甲基烯丙基溴化铵，1. 2?20mol丙烯腈加 入到三口烧瓶中进行搅拌，将反应体系温度控制到〇°C，滴加1. 2?20mol发烟硫酸，搅拌 0. 5-2h，升温至20-50°C，恒温反应12-48h后，过滤除去过量的丙烯腈，得到淡黄色晶体，用 丙酮重结晶，得到两性磺酸盐型表面活性剂； (2) 将两性磺酸盐型表面活性剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照摩尔比0. 1?3 :7?9. 9溶于水中，调节pH值为7左右，单体总浓度为10?30质量％，通入氮气30min进行 除氧，再加入引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，引发剂加量为单体总质量的〇. 05?1. 5%， 体系升温至30?60°C，反应3?10h后，用乙醇和丙酮反复沉淀洗涤，将产物在40°C真空 烘箱中干燥48h，粉碎造粒后，即得磺酸盐型两性高分子表面活性剂。
【文档编号】C09K8/584GK104277816SQ201410525875
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】叶仲斌, 张轩, 陈洪, 韩利娟, 蒋金芳, 宋佳蓉, 冯思思 申请人:西南石油大学