專利名稱：一種三次采油用長支鏈聚合物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三次采油領(lǐng)域，尤其涉及可聚合功能性單體的合成、長支鏈聚合物的合成，可應(yīng)用在三次采油二元復(fù)合驅(qū)油劑等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自由基聚合是制備乙烯基聚合物最有效的方法之一。目前使用的乙烯基聚合物中70%以上是通過自由基聚合得到的。自由基聚合有許多優(yōu)點，如適用單體多、聚合條件溫和、聚合工藝簡單等。由于許多單體能進行自由基聚合，能用水為介質(zhì)進行懸浮和乳液聚合，聚合工藝操作簡便，其重現(xiàn)性好，因而自上世紀(jì)50年代以來已成為工業(yè)生產(chǎn)高分子產(chǎn)品的重要技術(shù)。一般自由基聚合方法，主要有本體法、水溶液法、乳液法和懸浮法等合成方法。根據(jù)聚合是否加入其他單體，又可分為均聚和共聚兩種，在石油、采礦、造紙、水處理、紡織等行業(yè)中用途廣泛，其需求量也在不斷增加。自由基聚合單體常用的有苯乙烯，氯乙烯，醋酸乙烯，丙烯腈，丙烯酰胺，丙烯酸及酯類，為改善聚合物的性能，常需要具有各種性能的功能性單體。如具有乳化功能的聚合單體。具有乳化功能的聚合單體，又稱可聚合乳化劑，它的分子結(jié)構(gòu)中除含有親水親油的乳化劑基團外，還含有可參加自由基聚合反應(yīng)的功能基團，能夠以化學(xué)鍵的方式鍵合在乳膠粒子表面，成為聚合物的一部分，因此乳化劑分子不會再出現(xiàn)解吸，從而使聚合物粒子在凝聚過程中受到靜電斥力和更大的空間阻礙作用，使膠乳的穩(wěn)定性得以改善可聚合乳化劑的種類很多，馬來酸類可聚合乳化劑具有反應(yīng)活性適中、不易均聚等獨特優(yōu)點。在油田聚合物驅(qū)得到工業(yè)化推廣應(yīng)用的產(chǎn)品主要是部分水解聚丙烯酰胺，但在使用聚丙烯酰胺驅(qū)油的實踐過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。聚丙烯酰胺的降解是較嚴(yán)重的問題之一，包括剪切降解、熱降解和氧化降解。在部分水解聚丙烯酰胺的注入泵前后取樣分析，可以發(fā)現(xiàn)其粘度下降10 30%為了解決這種剪切降解問題，可采用增加注入濃度、加入交聯(lián)劑或地下合成等方法。目前的發(fā)展方向是通過共聚合方法，在聚丙烯酰胺分子中引入帶支鏈的鏈節(jié)，提高其剛性，從而提高其抗剪切能力。聚丙烯酰胺在溫度超過93°C時，會發(fā)生嚴(yán)重的熱降解，因此在高溫地層不適宜使用聚丙烯酰胺。也可以通過共聚的方法，在聚丙烯酰胺分子中引入環(huán)狀結(jié)構(gòu)和磺酸基，提高其熱穩(wěn)定性。氧化作用也會引起部分水解聚丙烯酰胺的降解。在聚合物分子鏈上引入一些較高熱穩(wěn)定性單體單元、較大骨架的單體單元和強水化能力的基團，從而增強聚合物熱穩(wěn)定性和分子鏈的剛性，增強聚合物水化能力，使得聚合物分子在高礦化度水溶液中可以保持較大的水動力學(xué)尺寸，這在一定程度上增強了聚合物耐鹽能力。同時，功能單體的引入，使聚合物在高礦化度水質(zhì)條件下水解受到限制，不會出現(xiàn)與鈣鎂離子發(fā)生沉淀的現(xiàn)象，從而達到抗鹽的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是針對上述不足之處，提供一種可聚合功能性單體及其合成方法， 所制備的可聚合功能性單體，可用作聚合乳化劑，并用于三次采油用長支鏈聚合物的合成， 以改善驅(qū)油用聚合物的性能，可用作三次采油二元復(fù)合驅(qū)油劑。本發(fā)明的可聚合功能性單體的產(chǎn)品技術(shù)方案是一種可聚合功能性單體，其分子結(jié)構(gòu)式如(11)式
權(quán)利要求
1.一種三次采油用長支鏈聚合物，其結(jié)構(gòu)式如02)式
2. 一種三次采油用長支鏈聚合物，通過如下方法制備第一步，稱取單體Α、單體B (可聚合功能性單體)配成水溶液，用堿調(diào)節(jié)ρΗ值為4 11 ；所述的單體A是以下自由基聚合單體中的一種或多種的任意比例混合物丙烯酰胺、 丙烯酸、丙烯酸酯類、苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)； 所述的可聚合功能性單體B是至少一種通式結(jié)構(gòu)為(11)所示的化合物，(11)式中η是 2或6，m是4，6或8
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三次采油用長支鏈聚合物，在制備方法第一步中采用氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三次采油用長支鏈聚合物，在制備方法第二步中，所述的偶氮引發(fā)劑體系是下列中的至少一種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；所述的過氧化物類引發(fā)劑體系是下列中的至少一種過氧化氫、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；所述的氧化還原引發(fā)體系是下列中的至少一種硫酸鹽-亞硫酸鹽、過硫酸鹽-硫脲、 過硫酸鹽-有機鹽和過硫酸銨-脂肪胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三次采油用長支鏈聚合物，在制備方法第二步中，所述的過硫酸銨-脂肪胺是下列中的至少一種過硫酸銨-N，N-四甲基乙二胺和過硫酸銨-二乙胺。
6.一種三次采油用長支鏈聚合物的制備方法，包括如下步驟第一步，稱取單體A、單體B (可聚合功能性單體)配成水溶液，用堿調(diào)節(jié)pH值為4 11 ；所述的單體A是以下自由基聚合單體中的一種或多種的任意比例混合物丙烯酰胺、 丙烯酸、丙烯酸酯類、苯乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；所述的可聚合功能性單體B是至少一種通式結(jié)構(gòu)為(11)所示的化合物，(11)式中η是 2或6，m是4，6或8
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三次采油用長支鏈聚合物的制備方法，第一步中采用氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的三次采油用長支鏈聚合物的制備方法，在第二步中所述的過硫酸銨-脂肪胺是下列中的至少一種過硫酸銨-N，N-四甲基乙二胺和過硫酸銨-二乙胺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可聚合功能性單體(式11)及其合成方法，所制備的可聚合功能性單體可用于三次采油用長支鏈聚合物的合成，最終制成三次采油二元復(fù)合驅(qū)油劑。本發(fā)明所得三次采油二元復(fù)合驅(qū)油劑在高礦化度和高溫下，大大提高了單一聚合物驅(qū)油劑的粘度，有利于在三次采油中的應(yīng)用。
文檔編號C09K8/588GK102372820SQ20101026353
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者伊卓, 劉希, 劉曉光, 李勇, 杜凱, 林蔚然, 祝綸宇, 計文希, 趙方園, 魏小林 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院