一種穩(wěn)定性好的改性聚丙烯酰胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)一種穩(wěn)定性好的改性聚丙烯酰胺的制備方法，屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在提高石油采收率的諸方法中，聚合物驅(qū)油技術(shù)占有重要地位。聚合物的作用是 調(diào)節(jié)注入水的流變性，增加驅(qū)動(dòng)液的粘度，改善水驅(qū)波及效率，降低地層中水相滲透率，使 水與油能勻速地向前流動(dòng)。聚合物驅(qū)油是通過(guò)在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰 胺，來(lái)增加注入水的粘度，改善油水流度比。由于油層對(duì)聚丙烯酰胺分子的吸附、捕集作 用，而降低了高、中滲透層或高、中水淹層的滲透性，增加了注入水的滲流阻力，使低滲透層 或低而未水淹層的吸水量增加，擴(kuò)大了注入水在油層平面上的波及范圍和油層縱向上的水 淹厚度，從而擴(kuò)大水淹體積，將水驅(qū)時(shí)未動(dòng)用的原油驅(qū)替出來(lái)，達(dá)到提高原油采收率的目 的。
[0003] 專利CN102050926A公開(kāi)一種大分子單體路線合成高分子量耐溫抗鹽接枝型聚丙 烯酰胺。通過(guò)鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合和端基置換的方法得到聚(N-乙烯基吡咯烷酮)丙烯酰胺型 大分子單體。在氧化-還原復(fù)合引發(fā)體系下，將大分子單體與丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、 N，N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等耐溫抗鹽單體共聚，得到目標(biāo)產(chǎn)物。 從分子設(shè)計(jì)上，在保證共聚物耐溫抗鹽性能的同時(shí)，功能性長(zhǎng)接枝側(cè)鏈可以增加聚合物分 子的黏彈性，降低溶液表面張力。CN102030851A公開(kāi)一種改性聚丙烯酰胺及其制備方法，將 疏水的受阻酚抗氧劑基團(tuán)引入水溶性聚丙烯酰胺高分子鏈中，并控制其含量，既保持了聚 丙烯酰胺原有的水溶性能，又能提高其抗氧穩(wěn)定性，同時(shí)還具有很好的疏水締合能力。本發(fā) 明采用小分子抗氧劑對(duì)聚丙烯酰胺進(jìn)行改性，反應(yīng)原料為聚丙烯酰胺、β-(3,5-二叔丁基- 4-羥基苯基)丙酸甲酯和二氯亞砜。但是上述方法制備得到的聚丙烯酰胺在應(yīng)用于驅(qū)油時(shí)， 在受到油藏高溫的作用后，容易出現(xiàn)驅(qū)油效果下降的問(wèn)題，穩(wěn)定性不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：提供一種驅(qū)油性能穩(wěn)定性好的具有高分子量的改性聚丙烯酰 胺。
[0005] 技術(shù)方案是： 一種穩(wěn)定性好的改性聚丙烯酰胺的制備方法，包括如下步驟： 第1步、按重量份計(jì)，將丙烯酰胺50~80份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨4~8份、馬 來(lái)酸酐2~4份、甲基丙烯酸5~10份、衣康酸二丁酯3~6份、馬來(lái)酸二丁酯3~5份、硅烷偶聯(lián) 劑ΚΗ-570 4~6份，加入帶有水浴的反應(yīng)容器中；再向反應(yīng)容器中加入去離子水300~600 份，然后向反應(yīng)容器中通惰性氣體除氧并進(jìn)行攪拌； 第2步、向第1步得到的混合物中加入非離子表面活性劑4~8份、順丁烯二酸酐3~5份、 甲基丙烯酸環(huán)己酯4~6份，保持繼續(xù)通惰性氣體并進(jìn)行攪拌； 第3步、向第2步得到的混合物中加入尿素5~10份、甲基乙烯基氯硅烷2~4份和甲基丙 烯酸二甲氨基乙酯5~10份，繼續(xù)通惰性氣體并進(jìn)行攪拌； 第4步、向第3步得到的混合物中加入偶氮類引發(fā)劑5~10份，然后繼續(xù)通惰性氣體，在 攪拌下開(kāi)始反應(yīng)，結(jié)束后停止攪拌并且停止通惰性氣體;反應(yīng)結(jié)束后保溫2~3小時(shí)，保溫結(jié) 束后取出膠塊，經(jīng)造粒、烘干、粉碎、過(guò)篩后得到產(chǎn)品。
[0006] 所述的第1步中，攪拌速度為50~80轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10~15分鐘。
[0007] 所述的第2步中，攪拌速度為80~100轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10~15分鐘。
[0008] 所述的第3步中，攪拌速度為60~70轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5~10分鐘。
[0009] 所述的第4步中，反應(yīng)溫度60~70°C，反應(yīng)時(shí)間4~8小時(shí)。
[0010] 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一種或多種。
[0011] 所述惰性氣體指不與反應(yīng)物和產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的任意一種氣體或氣體混合物， 如氮?dú)?、氦氣和元素周期表零族氣體中的一種或幾種。
[0012] 非離子表面活性劑包括，例如，線型聚氧化烯烷基醚類，如聚氧化乙烯己基醚，聚 氧化乙烯辛基醚，聚氧化乙烯癸基醚，聚氧化乙烯月桂基醚和聚氧化乙烯十六烷基醚;支化 聚氧化烯基伯烷基醚類，如聚氧化乙烯2-乙基己基醚，聚氧化乙烯異十六烷基醚和聚氧化 乙烯異硬脂基醚;支化聚氧化烯仲烷基醚類，如聚氧化乙烯1-己基己基醚，聚氧化乙烯1-辛 基己基醚，聚氧化乙烯1-己基辛基醚，聚氧化乙烯1-戊基庚基醚和聚氧化乙烯1-庚基戊基 醚;聚氧化烯鏈烯基醚類，如聚氧化乙烯油烯基醚;聚氧化烯烷基苯基醚類，如聚氧化乙烯 辛基苯基醚，聚氧化乙烯壬基苯基醚，和聚氧化乙烯十二烷基苯基醚;聚氧化烯烷基芳基苯 基醚類，如聚氧化乙烯三苯乙烯基苯基醚，聚氧化乙烯二苯乙烯基苯基醚，聚氧化乙烯苯乙 烯基苯基醚，聚氧化乙烯三芐基苯基，聚氧化乙烯二芐基苯基醚，以及聚氧化乙烯芐基苯基 醚;聚氧化烯脂肪酸酯類，如聚氧化乙烯單月桂酸酯，聚氧化乙烯單油酸酯，聚氧化乙烯單 硬脂酸酯，聚氧化乙烯單肉豆蔻酸酯，聚氧化乙烯二月桂酸酯，聚氧化乙烯二油酸酯，聚氧 化乙烯二肉豆蔻酸酯，以及聚氧化乙烯二硬脂酸酯;脫水山梨糖醇酯類，如脫水山梨糖醇單 棕櫚酸酯和脫水山梨糖醇單油酸酯；聚氧化烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯類，如聚氧化乙烯脫 水山梨糖醇單硬脂酸酯和聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯;甘油脂肪酸酯類，如甘油單 硬脂酸酯，甘油單月桂酸酯和甘油單棕櫚酸酯;聚氧化烯山梨糖醇脂肪酸酯類;蔗糖脂肪酸 酯類;聚氧化烯蓖麻油醚類，如聚氧化乙烯蓖麻油醚;聚氧化烯氫化蓖麻油醚類，如聚氧化 乙烯氫化蓖麻油醚;聚氧化烯烷基氨基醚類，如聚氧化乙烯月桂基氨基醚和聚氧化乙烯硬 脂基氨基醚;氧化乙烯-氧化丙烯嵌段或無(wú)規(guī)共聚物;末端烷基醚化的氧化乙烯基-氧化丙 烯基嵌段或無(wú)規(guī)共聚物;和末端蔗糖-醚化的氧化乙烯-氧化丙烯嵌段或無(wú)規(guī)共聚物。
[0013]有益效果 本發(fā)明提供的改性聚丙烯酰胺具有分子量大、表觀粘度高、耐熱和耐鹽性高、抗高剪切 性能好的優(yōu)點(diǎn)，可提高石油的采收率。
【具體實(shí)施方式】 [00M] 實(shí)施例1 第1步、將丙烯酰胺50g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨4g、馬來(lái)酸酐2g、甲基丙烯酸 5g、衣康酸二丁酯3g、馬來(lái)酸二丁酯3g、硅烷偶聯(lián)劑KH-570g，加入帶有水浴的反應(yīng)容器中； 再向反應(yīng)容器中加入去離子水300g，然后向反應(yīng)容器中通氮?dú)獬醪⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度 為50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10分鐘； 第2步、向第1步得到的混合物中加入聚氧化乙烯己基醚4g、順丁烯二酸酐3g、甲基丙烯 酸環(huán)己酯4g，保持繼續(xù)通氮?dú)獠⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度為80轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10分鐘； 第3步、向第2步得到的混合物中加入尿素5g、甲基乙烯基氯硅烷2g和甲基丙烯酸二甲 氨基乙酯5g，繼續(xù)通氮?dú)獠⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度為60轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘； 第4步、向第3步得到的混合物中加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽5g，然后繼續(xù)通氮?dú)?，在攪?下開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)溫度60°C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，結(jié)束后停止攪拌并且停止通氮?dú)?反應(yīng)結(jié)束后 保溫2小時(shí)，保溫結(jié)束后取出膠塊，經(jīng)造粒、烘干、粉碎、過(guò)篩后得到產(chǎn)品。
[0015] 實(shí)施例2 第1步、將丙烯酰胺80g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨8g、馬來(lái)酸酐4g、甲基丙烯酸 l〇g、衣康酸二丁酯6g、馬來(lái)酸二丁酯5g、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 6g，加入帶有水浴的反應(yīng)容器 中；再向反應(yīng)容器中加入去離子水600g，然后向反應(yīng)容器中通氮?dú)獬醪⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速 度為80轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌15分鐘； 第2步、向第1步得到的混合物中加入聚氧化乙烯己基醚8g、順丁烯二酸酐5g、甲基丙烯 酸環(huán)己酯6g，保持繼續(xù)通氮?dú)獠⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌15分鐘； 第3步、向第2步得到的混合物中加入尿素10g、甲基乙烯基氯硅烷4g和甲基丙烯酸二甲 氨基乙酯l〇g，繼續(xù)通氮?dú)獠⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度為70轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10分鐘； 第4步、向第3步得到的混合物中加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽10g，然后繼續(xù)通氮?dú)?，在?拌下開(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)溫度70°C，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，結(jié)束后停止攪拌并且停止通氮?dú)?反應(yīng)結(jié)束 后保溫3小時(shí)，保溫結(jié)束后取出膠塊，經(jīng)造粒、烘干、粉碎、過(guò)篩后得到產(chǎn)品。
[0016] 實(shí)施例3 第1步、將丙烯酰胺60g、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨6g、馬來(lái)酸酐3g、甲基丙烯酸 8g、衣康酸二丁酯5g、馬來(lái)酸二丁酯4g、硅烷偶聯(lián)劑KH-570 5g，加入帶有水浴的反應(yīng)容器 中；再向反應(yīng)容器中加入去離子水500g，然后向反應(yīng)容器中通氮?dú)獬醪⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速 度為70轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌12分鐘； 第2步、向第1步得到的混合物中加入聚氧化乙烯己基醚6g、順丁烯二酸酐4g、甲基丙烯 酸環(huán)己酯5g，保持繼續(xù)通氮?dú)獠⑦M(jìn)行攪拌，攪拌速度為90轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌12分鐘； 第3步、向第2步得到的混合物中加入尿素8g、甲基乙