功能单体制造技术

本申请公开了功能单体

【技术实现步骤摘要】
功能单体、两亲功能聚丙烯酰胺聚合物、化学驱油剂及制备方法和应用


[0001]本申请涉及功能聚合物制备
，特别涉及一种长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体
、
速溶型抗盐抗温两亲功能聚丙烯酰胺聚合物
、
化学驱油剂及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]渤海海域已经成为我国海上油气开发的重要基地之一，渤海油田占整个海上油田产量的
70
％左右，是我国海上第一大油田
。
渤海化学驱目前已经基本解决三角洲沉积
、
普Ⅰ类稠油储量的聚合物驱问题，但对于地下原油黏度大
(150
‑
1000mPa
·
s)
的普Ⅱ类稠油，以及高温高盐油藏条件下，化学驱油剂的油藏适应性仍需开展技术攻关
。
普通水解聚丙烯酰胺
(HPAM)
，是常用的聚合物驱油剂，主要用于陆地油田的聚合物驱油
。
从分子结构的角度来看，
HPAM
不适合在高温和高盐的海上油田应用
。
由羧基产生的
HPAM
分子内部和分子之间的静电排斥作用，有可能在淡水中增稠，但是在高温的盐水或海水中，无机阳离子可以掩盖静电排斥，导致聚合物链断裂和水动力半径减小，这些都导致了聚合物粘度的宏观降低
。
[0003]大量研究证明随着体系浓度的增大，两亲聚合物分子在水溶液中能够通过疏水链段间的疏水缔合作用逐渐自组装形成疏水微区
、
超分子聚集体乃至三维动态交联网络，因此，其具有比普通高分子聚合物更强的体系增黏能力
、
更优越的耐温
、
耐盐及抗剪切性能
。
刘焕芳通过引入自制有机硅单体
γ
－甲基丙烯酰氧丙基三
(
三甲硅氧基
)
硅烷
(MTS)
和
AM、AMPS
共聚制备了聚丙烯酰胺两亲聚合物，具有耐温耐盐同时使原油的降粘效果显著
。Ji
等研究了相对分子质量对两亲聚合物溶液流变性能的影响，发现缔合趋势随着分子量的增大而增加，并进一步发现随着两亲聚合物分子量的增大，三维动态交联网络结构强度增大，进而改善聚合物的粘度和提高采收率性能
。
因此，两亲聚合物作为一种油田驱油试剂，性能优势明显，但是关于含有两亲功能单体聚合物的合成研究较少，仍需科研工作者有待开发
。
[0004]还有其它方法也能增强
HPAM
的耐热耐盐等性能，例如增加其分子量
、
引入耐热和耐盐的共聚单体
。
高分子量的
HPAM
具有相对较大的流体动力半径，导致相对较高的初始粘度和残余粘度，从而会提高聚合物的耐热性和耐盐性
。
引入耐热耐盐共聚单体可以改善
HPAM
主链的热稳定性和盐稳定性，因为引入的单体，如
N
‑
乙烯胺和2‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙烷磺酸
(AMPS)
，不能与离子反应，并且可以抑制酰胺基的水解
。
[0005]通过上述分析，现有技术存在以下问题及缺陷：
[0006](1)
疏水缔合聚合物中具有的疏水单元可以提高溶液黏度，但由于疏水结构的存在聚合物溶解速度较慢，提高了聚合物驱替的使用成本；
[0007](2)
目前可聚合物的两亲功能单体较少，常用的单体是疏水单体，但含有疏水单体的疏水缔合聚合物水溶速度较慢
。

技术实现思路

[0008]本申请为了解决上述技术问题，提供一种功能单体
、
两亲功能聚丙烯酰胺聚合物
、
化学驱油剂及制备方法和应用
。
本专利技术合成的两亲单体含有大量的聚氧乙烯亲水链，可以促进聚合物快速溶解，同时也可以为聚合物在水溶液中带来疏水缔合区域，提高聚合物溶液的黏度，在保证聚合物溶液较好高的黏度的同时，聚合物的溶解速率同样较快
。
[0009]第一方面，本申请提供了一种长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体，是采用以下技术方案得以实现的
。
[0010]一种长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体，功能单体的分子式为：
[0011][0012]第二方面，本申请提供了一种长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的
。
[0013]一种上述长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体的合成方法，包括以下步骤：
[0014]a.
将长链烷基聚乙二醇和碳酸钾溶于有机溶剂中，加入溶于有机溶剂的氯化亚砜，反应完全后，过滤蒸馏得到氯代聚环氧乙烯醚十八烷；长链烷基聚乙二醇
、
碳酸钾和氯化亚砜的摩尔比为
(0.05
～
0.2):(0.1
～
0.4):(0.25
～
1)
；
[0015]氯代聚环氧乙烯醚十八烷的分子式为：
[0016][0017]b.
将氯代聚环氧乙烯醚十八烷
、
碳酸钾
、
碘化钾
、
乙醇胺加入有机溶剂中，在黑暗条件下氮气保护至反应完全，过滤蒸馏得到羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷；氯代聚环氧乙烯醚十八烷
、
碳酸钾和乙醇的摩尔比为
(0.05
～
0.2):(0.1
～
0.4):(0.02
～
0.08)
，碘化钾的用量为总反应物质量的
0.5
～2％；
[0018]羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷的分子式为：
[0019][0020]c.
将丙烯酰氯溶于有机溶剂中，冰浴滴加到含羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷和碳酸钾的有机溶剂中，羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷
、
丙烯酰氯
、
碳酸钾的摩尔比为
(0.05
～
0.2):0.06
～
0.24):(0.1
～
0.4)
；在黑暗氮气氛围中至反应完全，过滤蒸馏得到长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体
。
[0021]具体的，步骤
a
中，有机溶剂选用二氯甲烷；反应条件为：
45℃
反应
24
～
48h。
[0022]具体的，步骤
b
中，有机溶剂选用乙腈；反应条件为：
45℃
下反应
24
～
30h。
[0023]具体的，步骤
c
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体，其特征在于，功能单体的分子式为：
2.
一种根据权利要求1所述长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.
将长链烷基聚乙二醇和碳酸钾溶于有机溶剂中，加入溶于有机溶剂的氯化亚砜，反应完全后，过滤蒸馏得到氯代聚环氧乙烯醚十八烷；长链烷基聚乙二醇
、
碳酸钾和氯化亚砜的摩尔比为
(0.05
～
0.2):(0.1
～
0.4):(0.25
～
1)
；
b.
将氯代聚环氧乙烯醚十八烷
、
碳酸钾
、
碘化钾
、
乙醇胺加入有机溶剂中，在黑暗条件下氮气保护至反应完全，过滤蒸馏得到羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷；氯代聚环氧乙烯醚十八烷
、
碳酸钾和乙醇的摩尔比为
(0.05
～
0.2):(0.1
～
0.4):(0.02
～
0.08)
，碘化钾的用量为总反应物质量的
0.5
～2％；
c.
将丙烯酰氯溶于有机溶剂中，冰浴滴加到含羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷和碳酸钾的有机溶剂中，羟乙基胺双聚环氧乙烯醚十八烷
、
丙烯酰氯
、
碳酸钾的摩尔比为
(0.05
～
0.2):0.06
～
0.24):(0.1
～
0.4)
；在黑暗氮气氛围中至反应完全，过滤蒸馏得到长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体
。3.
一种两亲功能聚丙烯酰胺聚合物，其特征在于：以丙烯酰胺为主单体，引入权利要求1所述长链烷基醇聚氧乙烯醚孪尾非离子型可聚合表活性功能单体以及2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸单体聚合得到，两亲功能聚丙烯酰胺聚合物的分子式为：其中，
x:y:z:p
＝
7:(2
～
4):(0.2
～
0.4):(0.05
～
0.2)。4.
一种权利要求3所述两亲功能聚丙烯酰胺聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.
将总单体质量
0.7
～
0.9
％的丙烯酰胺
、
总单体质量
0.1
～
0.3
％的2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸单体以及总单体质量
0....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，王成胜，吴晓燕，易飞，陈士佳，田津杰，张静，刘观军，王滨，耿学礼，徐浩，康蕾，李晓亮，阚亮，孔丽萍，方月月，孙雅芳，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：