本發(fā)明涉及原油采收領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有表面活性功能的聚合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
表面活性功能聚合物是指在其高分子結(jié)構(gòu)中同時存在親水基團(tuán)和親油基團(tuán)，使其溶液具有良好表面活性的一種新型功能聚合物，一般采用氧化-還原復(fù)合引發(fā)體系，在一定溫度下引發(fā)聚丙烯酰胺與表面活性單體進(jìn)行共聚合，得到表面活性功能聚合物。
表面活性功能聚合物與常規(guī)的高分子表面活性劑有著很大區(qū)別。高分子表面活性劑的性質(zhì)更傾向于小分子表面活性，而表面活性功能聚合物主要表現(xiàn)聚合物的性質(zhì)。高分子表面活性劑的相對分子質(zhì)量不高，一般小于200萬，增粘性不強(qiáng)，而表面活性功能聚合物的相對分子質(zhì)量高于1000萬，甚至超過1500萬，具有較強(qiáng)的增粘性和粘彈性，同時可以有效降低油水界面張力和具有一定的洗油能力，可以達(dá)到一劑多用的效果，從而，表面活性功能聚合物作為驅(qū)油劑，在三次采油領(lǐng)域具有更大的應(yīng)用前景。
使用表面活性功能聚合物作為驅(qū)油劑，應(yīng)用于三次采油領(lǐng)域，與聚合物/表面活性二元復(fù)合驅(qū)相比具有較大的優(yōu)勢。聚合物/表面活性二元復(fù)合驅(qū)在油藏地層多孔介質(zhì)運(yùn)移的過程中會發(fā)生色譜分離現(xiàn)象，而單一表面活性功能聚合物則不會出現(xiàn)，更能有效發(fā)揮自身增粘、乳化、增溶的特性，不僅可以擴(kuò)大波及體積，而且可以提高洗油效率。
目前對驅(qū)油用的表面活性功能聚合物正處于前期研究階段，國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報道甚少。此類功能聚合物還將會推進(jìn)化學(xué)復(fù)合驅(qū)油體系中少用或者不 用表面活性劑，以及能減少現(xiàn)場加注設(shè)備的投入，大大地降低驅(qū)油成本。
隨著常規(guī)油藏采出程度的不斷加大，可采儲量的急劇減少，動用中低滲透油藏已經(jīng)迫在眉睫。例如江蘇油田探明儲量27730.62×104t，其中，中低滲透油藏儲量占到探明儲量的87.2％。聚合物驅(qū)油技術(shù)在國內(nèi)開展近30年，但由于注入性的問題，常規(guī)的高分子量的驅(qū)油聚合物不能滿足中低滲透油藏的開發(fā)的要求，因此，開展適應(yīng)中低滲透油藏條件的表面活性功能聚合物驅(qū)油劑的研究具有十分重要的意義。
可聚合型表面活性單體具有反應(yīng)活性適中，聚合物分子量較高等特點(diǎn)，可用于丙烯酰胺類單體的共聚合，從而得到性能優(yōu)異的驅(qū)油用聚合物。因此將具有表面活性功能的可聚合單體引入到聚丙烯酰胺的大分子鏈上，是一條有效的改善耐溫抗鹽型驅(qū)油聚合物綜合性能的重要途徑和提高原油采收率的重要措施。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種具有表面活性功能聚合物及其制備方法，通過提供一種既具有表面活性又含有可聚合苯乙烯基的功能單體以提高驅(qū)油用聚合物的增粘性和乳化性能，降低表界面張力等性能。
為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種具有表面活性功能的聚合物，該聚合物含有結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b和結(jié)構(gòu)單元c，其中，所述結(jié)構(gòu)單元a為具有式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元b為具有式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元c為具有式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元；其中，以所述聚合物的重量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為50-89.99重量％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為10-40重量％，所述結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.01-10重量％，所述聚合物的粘均分子量為2200萬-3200萬；
其中，r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基；r3為c1-c14的亞烷基；r4和r5各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基，且r4和r5不同時為h；m為h、na或k；r6為h或c1-c4的烷基；r7為h或so3y，y為h、na或k；m為7-13的整數(shù)，n為1-4的整數(shù)。
第二方面，本發(fā)明提供一種具有表面活性功能的聚合物的制備方法，該方法包括：在引發(fā)劑和作為溶劑的水的存在下，使單體d、單體e和單體f進(jìn)行溶液聚合反應(yīng)，其中，所述單體d為具有式(4)所示結(jié)構(gòu)的單體，所述單體e為具有式(5)所示結(jié)構(gòu)的單體，所述單體f為具有式(6)所示結(jié)構(gòu)的單體，其中，所述單體d、單體e和單體f的用量使得制備得到的聚合物中結(jié)構(gòu)單元a的含量為50-89.99重量％，結(jié)構(gòu)單元b的含量為10-40重量％，結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.01-10重量％，以及使得制備得到的聚合物的粘均分子量為2200萬-3200萬；所述結(jié)構(gòu)單元a為具有式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元b為具有式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元c為具有式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，
其中，r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基；r3為c1-c14的亞烷基；r4和r5各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基，且r4和r5不同時為h；m為h、na或k；r6為h或c1-c4的烷基；r7為h或so3y，y為h、na或k；m為7-13的整數(shù)，n為1-4的整數(shù)。
第三方面，本發(fā)明提供由前述方法制備得到的具有表面活性功能的聚合物。
第四方面，本發(fā)明提供前述具有表面活性功能的聚合物作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用。
本發(fā)明所述的具有表面活性功能的聚合物及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，在分子設(shè)計和合成上具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
本發(fā)明在丙烯酰胺共聚物中引入一種既具有表面活性又含有可聚合苯乙烯基的功能單體，同時優(yōu)選在聚合體系中加入了消泡劑和四甲基乙二胺，大大有利于聚合體系的除氧效果和提高共聚體系的聚合活性等，進(jìn)而提高了聚合物產(chǎn)品的分子量及聚丙烯酰胺溶液的表面活性、增粘性和耐溫抗鹽性。功能單體末端長鏈飽和烷基的引入增強(qiáng)了高分子鏈間的相互作用和共聚物的疏水締合作用，使共聚物水溶液在高溫高鹽下仍能保持較高的粘度；同時強(qiáng)極性長鏈烷基磺酸基團(tuán)的引入，大大增強(qiáng)了抗二價金屬離子能力，而且其很強(qiáng)的親水作用與靜電排斥力使共聚物具有良好的水溶性，也極大地增大了分子鏈的流體力學(xué)體積，表現(xiàn)出良好的增粘作用和耐溫抗鹽性，提高了聚合物驅(qū)的波及體積。
另外，在大分子鏈上引入具有表面活性的可聚合單體，其醚鏈結(jié)構(gòu)決定了合成的共聚物的具有較強(qiáng)的耐水解性和熱穩(wěn)定性，可以提高聚合物的耐老化性能，同時大大降低聚合物溶液的表面張力和界面張力，使得聚合物具有良好的表面活性、增容乳化及洗油能力，進(jìn)而提高原油采收率。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點(diǎn)值之間、各個范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。
在本發(fā)明中，所述c1-c4的烷基是指碳原子數(shù)為1-4的烷基；所述 c1-c14的亞烷基是指碳原子數(shù)為1-14的亞烷基；所述c1-c16的烷基是指碳原子數(shù)為1-16的烷基。
根據(jù)本發(fā)明，所述c1-c4的烷基可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基和叔丁基。
根據(jù)本發(fā)明，所述c1-c14的亞烷基可以是直鏈或支鏈的，所述c1-c14的亞烷基可以包括但不限于：亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞異丙基、亞正丁基、亞仲丁基、亞異丁基、亞叔丁基、亞正戊基、亞異戊基、亞叔戊基、亞新戊基、亞正己基、亞正庚基、亞正辛基、亞正壬基、亞正癸基、亞正十一基、亞正十二基、亞正十三基和亞正十四基，優(yōu)選為亞甲基。所述亞烷基是指烷烴失去兩個氫原子后的殘基，所述兩個氫原子可以為同一個碳原子上的兩個氫原子，也可以不同碳原子上的兩個氫原子，可以是直鏈的，也可以是支鏈的，例如，所述亞乙基可以是-ch2ch2-或-ch(ch3)-。
根據(jù)本發(fā)明，所述c1-c16的烷基可以是直鏈或支鏈的，所述c1-c16的烷基可以包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、叔戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基和正十六基。
第一方面，本發(fā)明提供了一種具有表面活性功能的聚合物，該聚合物含有結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b和結(jié)構(gòu)單元c，其中，所述結(jié)構(gòu)單元a為具有式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元b為具有式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元c為具有式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元；其中，以所述聚合物的重量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為50-89.99重量％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為10-40重量％，所述結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.01-10重量％，所述聚合物的粘均分子量為2200萬-3200萬；
其中，r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基；r3為c1-c14的亞烷基；r4和r5各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基，且r4和r5不同時為h；m為h、na或k；r6為h或c1-c4的烷基；r7為h或so3y，y為h、na或k；m為7-13的整數(shù)，n為1-4的整數(shù)。
優(yōu)選地，以所述聚合物的重量為基準(zhǔn)，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為55-84.9重量％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為15-40重量％，所述結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.1-5重量％，所述聚合物的粘均分子量為2400萬-3000萬。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，在式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元和式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元中，r1和r2各自獨(dú)立地為h、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基；r3為亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞正丁基、亞正戊基、亞正己基；r4和r5各自獨(dú)立地為h、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基，且r4和r5不同時為h；m為h、na或k；r6為h、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，在式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元和式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元中，r1和r2各自獨(dú)立地為h、甲基、乙基、正丙基；r3為亞甲基、亞乙基、亞正丙基、亞正丁基；r4和r5各自獨(dú)立地為h、甲基、乙基、正丙基，且r4和r5不同時為h；m為na或k；r6為h、甲基、乙基、正丙基。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，在式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元和式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元中，r1和r2各自獨(dú)立地為h、甲基；r3為亞甲基；r4和r5各自獨(dú)立地為h、甲基、乙基，且r4和r5不同時為h；m為na或k；r6為h、甲基、乙基。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，由以下特定的結(jié)構(gòu)單元a、結(jié)構(gòu)單元b和結(jié)構(gòu)單元c組成的聚合物用作驅(qū)油劑時能取得較好的驅(qū)油效果。所述結(jié)構(gòu)單元a為具有式(7)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元b為具有式(8)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，以及所述結(jié)構(gòu)單元c為具有式(9)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、具有式(10)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、具有式(11)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、具有式(12)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元和具有式(13)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元中的至少一種，
其中，各個r7相同或不同，各自獨(dú)立地為so3h或so3na。
第二方面，本發(fā)明提供了一種具有表面活性功能的聚合物的制備方法，該方法包括：在引發(fā)劑和作為溶劑的水的存在下，使單體d、單體e和單體f進(jìn)行溶液聚合反應(yīng)，其中，所述單體d為具有式(4)所示結(jié)構(gòu)的單體，所述單體e為具有式(5)所示結(jié)構(gòu)的單體，所述單體f為具有式(6)所示結(jié)構(gòu)的單體，其中，所述單體d、單體e和單體f的用量使得制備得到的聚合物中結(jié)構(gòu)單元a的含量為50-89.99重量％，結(jié)構(gòu)單元b的含量為10-40重量％，結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.01-10重量％，以及使得制備得到的聚合物的粘均分子量為2200萬-3200萬；所述結(jié)構(gòu)單元a為具有式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元b為具有式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元c為具有式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，
其中，r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基；r3為c1-c14的亞烷基；r4和r5各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基，且r4和r5不同時為h；m為h、na或k；r6為h或c1-c4的烷基；r7為h或so3y，y為h、na或k；m為7-13的整數(shù)，n為1-4的整數(shù)。
在本發(fā)明中，所述式(1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(3)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、式(4)所示結(jié)構(gòu)的單體、式(5)所示結(jié)構(gòu)的單體和式(6)所示結(jié)構(gòu)的單體中的取代基的相關(guān)定義及物質(zhì)種類與本發(fā)明的前面所述對應(yīng)相同，本發(fā)明在此不再贅述，本領(lǐng)域技術(shù)人員不應(yīng)理解為對本發(fā)明的技術(shù)方案的限制。
在本發(fā)明中，需要說明的是，所述單體近似完全轉(zhuǎn)化為具表面活性功能的聚合物含有的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元，所述單體的用量與所述具表面活性功能的聚合物含有的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元的含量可以相一致。
優(yōu)選地，所述單體d、單體e和單體f的用量使得制備得到的聚合物中結(jié)構(gòu)單元a的含量為55-84.99重量％，結(jié)構(gòu)單元b的含量為15-40重量％，結(jié)構(gòu)單元c的含量為0.1-5重量％，以及使得制備得到的聚合物的粘均分子量為2400萬-3000萬。
優(yōu)選地，將單體d、單體e和單體f在水的存在下形成水溶液；更加優(yōu)選地，在所述水溶液中，單體d、單體e和單體f的總濃度為20-40重量％。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述溶液聚合反應(yīng)優(yōu)選在ph值為6-10的條件下進(jìn)行。所述ph值可以通過向聚合體系中加入ph值調(diào)節(jié)劑獲得，所述ph值調(diào)節(jié)劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)的各種ph值調(diào)節(jié)劑，例如可以為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀和氨水中的至少一種，優(yōu)選為氫氧化鈉和/或碳酸鈉。
根據(jù)本發(fā)明的方法，加入螯合劑可以防止金屬離子對聚合反應(yīng)產(chǎn)生影響，因此，優(yōu)選情況下，所述溶液聚合反應(yīng)在螯合劑的存在下進(jìn)行。所述螯合劑可以為乙二胺四乙酸二鈉、氨基三乙酸或檸檬酸銨，優(yōu)選為乙二胺四乙酸二鈉。本發(fā)明對所述螯合劑的用量沒有特別的限定，可以在較寬的范圍內(nèi)變動，以所述單體d、所述單體e和所述單體f的總量為基準(zhǔn)，所述螯合劑的用量可以為0.01-0.1重量％。
根據(jù)本發(fā)明的方法，加入助劑可以改善聚合物的溶解性，因此，優(yōu)選情況下，所述溶液聚合反應(yīng)在助劑存在下進(jìn)行。所述助劑可以為尿素、硫脲和氨水中的至少一種，優(yōu)選為尿素。本發(fā)明對所述助劑的用量沒有特別的限定，可以在較寬的范圍內(nèi)變動，以所述單體d、所述單體e和所述單體f的總量為基準(zhǔn)，所述助劑的用量可以為0.01-0.1重量％。
本發(fā)明的所述溶液聚合反應(yīng)還包括在四甲基乙二胺的存在下進(jìn)行，所述四甲基乙二胺的用量為單體d、單體e和單體f的總用量的0.02-0.2重量％。
本發(fā)明的所述溶液聚合反應(yīng)還可以在消泡劑的存在下進(jìn)行，所述消泡劑的用量為單體d、單體e和單體f的總用量的0.02-0.2重量％。所述消泡劑例如可以為有機(jī)硅類消泡劑。
所述溶液聚合反應(yīng)還可以在保護(hù)氣體存在下進(jìn)行，所述保護(hù)氣體優(yōu)選可以為氮?dú)狻?/p>
由所述溶液聚合反應(yīng)后得到的產(chǎn)物混合物即為聚合物膠體，為了得到本發(fā)明所述的具有表面活性功能的聚合物成品，本發(fā)明的方法還可以包括將獲得的聚合物膠體進(jìn)行造粒，并向其中加入粒堿后在80-90℃下水解2-3h；然 后取出膠粒再進(jìn)行造粒、干燥、粉碎、篩分后得到具有表面活性功能的聚合物成品。所述粒堿可以為氫氧化鈉粒堿。
優(yōu)選地，所述單體d為具有式(14)所示結(jié)構(gòu)的單體；所述單體e為具有式(15)所示結(jié)構(gòu)的單體；所述單體f為具有式(16)所示結(jié)構(gòu)的單體、具有式(17)所示結(jié)構(gòu)的單體、具有式(18)所示結(jié)構(gòu)的單體、具有式(19)所示結(jié)構(gòu)的單體和具有式(20)所示結(jié)構(gòu)的單體中的至少一種，
其中，各個r7相同或不同，各自獨(dú)立地為so3h或so3na。
所述單體f可以通過商購得到或者采用現(xiàn)有技術(shù)的方法合成得到。例 如，本發(fā)明如下示例性地提供式(16)所示結(jié)構(gòu)的單體的制備方法，制備其它相關(guān)單體的方法與下述方法類似，僅是替換原料即可，為了避免重復(fù)，本發(fā)明在此不再一一贅述：
在溶劑例如丙酮和對甲基苯磺酸的催化作用存在下，將丙三醇進(jìn)行保護(hù)反應(yīng)，然后將保護(hù)反應(yīng)后的產(chǎn)物與對庚烷基芐氯在零下20℃至零上20℃下接觸，所述接觸在吡啶存在下進(jìn)行，得到第一中間體；在酸性條件下，將所述第一中間體與brch2(ch2)3so3h進(jìn)行混合，得到第二中間體；在催化劑存在下，將所述第二中間體與對溴甲基苯乙烯進(jìn)行反應(yīng)，從而得到式(16)所示結(jié)構(gòu)的單體。
優(yōu)選地，所述溶液聚合反應(yīng)的條件包括：溫度為0-30℃；時間為2-15h。更優(yōu)選地，所述溶液聚合反應(yīng)的條件包括：溫度為0-20℃；時間為5-10h。
優(yōu)選地，所述引發(fā)劑包括偶氮類引發(fā)劑、過氧化物類引發(fā)劑和氧化還原類引發(fā)劑中的至少一種；所述偶氮類引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽、偶氮異丁氰基甲酰胺、偶氮二環(huán)己基甲腈、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈和偶氮二異庚腈中的至少一種；所述過氧化物類引發(fā)劑選自過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰和過氧化苯甲酰叔丁酯中的至少一種；所述氧化還原類引發(fā)劑選自硫酸鹽-亞硫酸鹽、過硫酸鹽-硫脲、過硫酸鹽-有機(jī)鹽和過硫酸銨-脂肪胺中的至少一種。
優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為氧化還原類引發(fā)劑；更加優(yōu)選地，所述氧化還原類引發(fā)劑是由過硫酸鹽氧化劑與亞硫酸鹽還原劑組成的氧化-還原引發(fā)體系。在該優(yōu)選情況下，過硫酸鹽氧化劑的用量為單體d、單體e和單體f的總用量的0.01-0.1重量％；亞硫酸鹽還原劑的用量為單體d、單體e和單體f的總用量的0.005-0.05％。例如，所述氧化還原類引發(fā)劑中的氧化劑可以為0.1重量％的過硫酸鉀水溶液和/或0.1重量％的過硫酸銨水溶液；所述氧化還 原類引發(fā)劑中的還原劑可以為0.1重量％的亞硫酸氫鉀水溶液和/或0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液。
根據(jù)一種優(yōu)選的具體實施方式，所述具有表面活性功能的聚合物的制備方法包括以下步驟：
第1步：將單體d、單體e和單體f加入到聚合反應(yīng)瓶中配制成水溶液，用堿調(diào)節(jié)該水溶液的ph值為6-10；
第2步：向第1步的水溶液中加入螯合劑、尿素水溶液、四甲基乙二胺和消泡劑，攪拌均勻；
第3步：在0-30℃溫度下，鼓入氮?dú)?-60min后，向第2步的水溶液中加入引發(fā)劑，并且在鼓入氮?dú)馐蛊浠旌暇鶆蚝?，密封聚?-15h得到聚合物膠體；
第4步：取出膠體，經(jīng)造粒后加入粒堿，使其混合均勻后，在80-90℃下水解2-3h；
第5步：取出膠粒再進(jìn)行造粒、干燥、粉碎、篩分后得到具有表面活性功能的聚合物成品。
第三方面，本發(fā)明提供由前述方法制備得到的具有表面活性功能的聚合物。
第四方面，本發(fā)明提供前述具有表面活性功能的聚合物作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用。
在上述具有表面活性功能的聚合物作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用中，具體的應(yīng)用方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。
本發(fā)明的所述具有表面活性功能的聚合物可以用作聚合物驅(qū)油劑，能適用于高、中、低滲透油藏和高溫油藏以及高溫高鹽油藏，在三次采油中進(jìn)一步提高原油采收率。
以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實施例中，涉及的測試方法如下：
使用烏氏粘度計采用一點(diǎn)法對聚合物的粘均分子量進(jìn)行測試。
在指定測試溫度(85℃)下用brookfield粘度計測定聚合物溶液在礦化度為30000mg/l，其中鈣鎂離子為800mg/l(高鹽)下的表觀粘度。
在指定測試溫度(25℃)下用dcat-21表面張力儀測定聚合物在純水下的水溶液表面張力。
實施例1-5用于說明本發(fā)明的具有表面活性功能的聚合物及其制備方法。
實施例1
1、將15.8g丙烯酰胺(占單體總量的79重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的20重量％)和0.2g式(16)所示的功能單體(m＝7，n＝4，r7為so3h，占單體總量的1重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為6.0；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷(消泡劑)15.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在10℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液2.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液1.0g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)6小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.3g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在80℃下進(jìn)行水解3小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀表面活性聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2800萬，表觀粘度為60.2mpa·s，表 面張力為33.22mn/m，表現(xiàn)出優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
實施例2
1、將11.0g丙烯酰胺(占單體總量的55重量％)、8.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的40重量％)和1.0g式(17)所示的功能單體(m＝9，n＝4，r7為so3h，占單體總量的5重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為7.2；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在15℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液3.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液1.5g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)8小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.1g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在90℃下進(jìn)行水解2小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀表面活性聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2600萬，表觀粘度為52.6mpa·s，表面張力為28.62mn/m，表現(xiàn)出優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
實施例3
1、將17.95g丙烯酰胺(占單體總量的89.75重量％)、2.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的10重量％)和0.05g式(18)所示的功能單體(m＝11，n＝4，r7為so3h，占單體總量的0.25重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水60.0g溶解配成水溶液，再加入氫 氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為9.0；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺10.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在20℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液10.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液5.0g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)7小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.5g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在85℃下水解2.5小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀表面活性聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2500萬，表觀粘度為46.2mpa·s，表面張力為26.53mn/m，表現(xiàn)出優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
實施例4
1、將15.98g丙烯酰胺(占單體總量的79.9重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的20重量％)和0.02g式(19)所示的功能單體(m＝13，n＝4，r7為so3h，占單體總量的0.1重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水80.0g溶解配成水溶液，再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為7.0；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺4.0mg，二甲基聚硅氧烷15.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在15℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液5.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液2.5g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)6小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.3g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在85℃下進(jìn)行 水解2.5小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀表面活性聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2400萬，表觀粘度為40.8mpa·s，表面張力為25.38mn/m，表現(xiàn)出優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
實施例5
1、將15.8g丙烯酰胺(占單體總量的79重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的20重量％)和0.2g式(20)所示的功能單體(m＝18，n＝12，r7為so3h，占單體總量的1重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水47.0g溶解配成水溶液，再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為10.0；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺20.0mg，二甲基聚硅氧烷20.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在20℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液5.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液2.5g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)6小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.3g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在85℃下進(jìn)行水解2.5小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀表面活性聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2700萬，表觀粘度為56.7mpa·s，表面張力為30.23mn/m，表現(xiàn)出優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
對比例1
1、將16.0g丙烯酰胺(占單體總量的80重量％)、4.0g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(占單體總量的20重量％)加入到保溫聚合反應(yīng)瓶(即聚合瓶)中，加入去離子水47.0g溶解配成水溶液，再加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為10.0；
2、依次加入1重量％的edta-2na水溶液1.0g，1重量％的尿素水溶液0.5g，四甲基乙二胺20.0mg，二甲基聚硅氧烷20.0mg，攪拌均勻；
3、控制水溶液的溫度在20℃，通氮?dú)怛?qū)氧30分鐘后，再加入0.1重量％的過硫酸鉀水溶液4.0g和0.1重量％的亞硫酸氫鈉水溶液2.0g，引發(fā)反應(yīng)，繼續(xù)通氮?dú)?min后停止，密封后聚合反應(yīng)6小時；
4、取出膠塊，造粒后加入0.3g氫氧化鈉粒堿混合均勻后在85℃下進(jìn)行水解2.5小時；
5、取出膠粒再進(jìn)行造粒、60℃下干燥至恒重、粉碎、過篩得到白色顆粒狀聚合物樣品。
測試結(jié)果：聚合物樣品的分子量為2100萬，表觀粘度為20.5mpa·s，表面張力為68.24mn/m。
由上述實施例和對比例的結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的方法制備得到的具有表面活性功能的聚合物分子量大且具有優(yōu)異的表面活性和耐高溫高鹽性能。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。