一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为式(1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3)所示的结构单元，以所述聚合物中结构单元的总用量摩尔数为基准，所述结构单元A的含量为8-45摩尔％，所述结构单元B的含量为50-91摩尔％，所述结构单元C的含量为0.001-5摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；本发明专利技术的该聚合物可作为中低渗透油藏的驱油聚合物，具有水溶性好、增粘性强以及耐温抗盐性能和表面活性良好的优点，从而使得该聚合物具有良好的洗油效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法
本专利技术涉及水溶性的具有表面活性功能的聚合物和驱油用聚合物提高原油采收率的研究领域，具体地，本专利技术涉及一种具有表面活性功能的聚合物及其制备方法。尤其是指具有表面活性功能的驱油用聚合物及其制备方法。
技术介绍
驱油用聚合物应具有优良的性能且水溶性好、增粘性强，能适应注入油层的环境条件(如油层温度和矿化度)，不易发生降解，抗老化性能良好。通常聚合物驱油剂有合成聚合物、生化聚合物、天然聚合物的改性产物三大类。目前，油田三次采油中主要应用的驱油聚合物为部分水解聚丙烯酰胺，其具有分子量高、水溶性好等特点。但是在高温高盐油藏条件下，部分水解聚丙烯酰胺在性能上都有明显的缺陷，如耐温、抗盐能力差。针对以上这些不足，国内外研究者为了改善聚丙烯酰胺溶液的耐温抗盐性以研制出性能优良耐温抗盐型聚合物驱油剂，对聚合物驱油剂的增粘作用机理、热降解和耐盐性以及聚合物的结构与耐温、耐盐性能的关系作了大量研究。然而，随着常规油藏采出程度的不断加大，可采储量的急剧减少，动用中低渗油藏已经迫在眉睫。但是由于低分子量驱油聚合物不能满足油田性能指标要求，而高分子量驱油聚合物在中低渗透油藏条件下出现油藏空隙堵塞，注入压力偏高等现象，造成中低渗透油藏的开发进展比较缓慢。因此，开展中低渗透油藏驱油新型聚合物的研究具有十分重要的意义。能够应用于中低渗透油藏的聚合物必须满足溶解性好，分子量不高，同时在高温高盐下仍具有较高粘度，由此对可用于中低渗透的驱油聚合物提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有表面活性功能的聚合物，本专利技术的该聚合物可作为中低渗透油藏的驱油聚合物，具有水溶性好、增粘性强以及耐温抗盐性能和表面活性良好的优点，从而使得该聚合物具有良好的洗油效果。在本专利技术的聚合物中，引入末端含有二烃基氨基的功能单体，从而提高了聚合物的耐水解性能，使聚合物水溶液在高盐下保持较高的粘度。在老化过程中，刚性苯基的位阻效应，使分子运动阻力大，减小分子链的断裂，提高聚合物溶液的长期抗老化性能；同时强极性磺酸基团的引入，大大增加了抗二价金属离子的能力，而且其很强的亲水作用与静电排斥力使聚合物具有良好的水溶性，也极大地增大了分子链的流体力学体积，表现出良好的增粘作用和耐温抗盐性。在丙烯酰胺聚合物中引入-SO3-基团，聚合物将会表现出良好的耐温抗二价及多价金属阳离子的性能。由于强极性的磺酸基团，其很强的亲水作用与静电排斥力使聚合物具有良好的水溶性，也极大地增大了分子链的流体力学体积，具有良好的增粘作用，更重要的是聚合物具有出色的耐温抗盐性和表面活性。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种具有表面活性功能的聚合物，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为式(1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3)所示的结构单元，以所述聚合物中结构单元的总摩尔数为基准，所述结构单元A的含量为8-45摩尔％，所述结构单元B的含量为50-91摩尔％，所述结构单元C的含量为0.001-5摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1-C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1-C10的烃基；式(1)和式(3)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。另一方面，本专利技术还提供一种具有表面活性功能的聚合物的制备方法，该方法包括：在pH值为6-10的条件下，在聚合反应条件下，将由式(4)所示的单体、式(5)所示的单体、式(6)所示的单体、水、络合剂和助剂形成的溶液与引发剂接触，以所述聚合物中单体的总用量摩尔数为基准，所述式(4)所示的单体的用量为8-45摩尔％，所述式(5)所示的单体的用量为50-91摩尔％，所述式(6)所示的单体的用量为0.001-5摩尔％；所述聚合反应的条件使得聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1-C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1-C10的烃基；式(4)和式(6)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。本专利技术提供的一种具有表面活性功能的聚合物在大分子链中引入一种含有二烃基氨基的具有表面活性功能的功能单体，使得聚丙烯酰胺一方面具有水溶性高分子聚合物的增粘性和粘弹性，并由此提高波及系数；另一方面表面活性功能可聚合单体的引入，使得此类新型高分子驱油剂具有一定的表面活性，通过乳化增容和降低表界面张力等特性，从而增加聚合物的洗油效果。本专利技术的该聚合物可作为中低渗透油藏的驱油聚合物，具有水溶性好、增粘性强以及耐温抗盐性能和表面活性良好的优点。采用聚合的方法是制备本专利技术的具有表面活性功能的聚合物的主要方式，也就是说采用丙烯酰胺与带有表面活性基团的功能单体进行聚合，通过聚合引入亲水基团和亲油基团，从而使聚合物具有较高的表面活性，同时具有普通水溶性聚合物的特性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种具有表面活性功能的聚合物，其特征在于，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为式(1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3)所示的结构单元，以所述聚合物中结构单元的总摩尔数为基准，所述结构单元A的含量为8-45摩尔％，所述结构单元B的含量为50-91摩尔％，所述结构单元C的含量为0.001-5摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1-C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1-C10的烃基；式(1)和式(3)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。本专利技术提供的一种具有表面活性功能的聚合物在大分子链中引入一种含有二烃基氨基的具有表面活性功能的功能单体，使得聚丙烯酰胺一方面具有水溶性高分子聚合物的增粘性和粘弹性，并由此提高波及系数；另一方面表面活性功能可聚合单体的引入，使得此类新型高分子驱油剂具有一定的表面活性，通过乳化增容和降低表界面张力等特性，从而增加聚合物的洗油效果。本专利技术的该聚合物可作为中低渗透油藏的驱油聚合物，具有水溶性好、增粘性强以及耐温抗盐性能和表面活性良好的优点。优选情况下，在本专利技术所述的具有表面活性功能的聚合物中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，可以各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基或异丙基；a、m和n相同或不同，可以各自独立地为1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为未取代的C1-C10的烃基。在本专利技术中，所述未取代的C1-C10的烃基包括未取代的碳原子数为1-10的烃基，具体地，在本专利技术所述的方法中，所述未取代的碳原子数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有表面活性功能的聚合物，其特征在于，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为式(1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3)所示的结构单元，以所述聚合物中结构单元的总摩尔数为基准，所述结构单元A的含量为8‑45摩尔％，所述结构单元B的含量为50‑91摩尔％，所述结构单元C的含量为0.001‑5摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1200万‑2500万； 其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1‑C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1‑8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1‑C10的烃基；式(1)和式(3)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种具有表面活性功能的聚合物，其特征在于，该聚合物含有结构单元A、结构单元B和结构单元C，所述结构单元A为式(1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3)所示的结构单元，以所述聚合物中结构单元的总摩尔数为基准，所述结构单元A的含量为8-45摩尔％，所述结构单元B的含量为50-91摩尔％，所述结构单元C的含量为0.001-5摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1-C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1-C10的烃基；式(1)和式(3)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H、甲基、乙基、正丙基或异丙基；a、m和n相同或不同，各自独立地为1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为未取代的C1-C10的烃基。3.根据权利要求2所述的聚合物，其中，m为1-4的整数，n为2-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为未取代的C1-C6的烃基。4.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述结构单元A为式(1-1)所示的结构单元，所述结构单元B为式(2-1)所示的结构单元，所述结构单元C为式(3-1)所示的结构单元，其中，m为1-4的整数，n为2-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为甲基、乙基、正丙基或异丙基；式(1-1)和式(3-1)中的M各自为Li、Na、K或H中的一种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚合物，其中，所述结构单元A的含量为9-29摩尔％，所述结构单元B的含量为70-90摩尔％，所述结构单元C的含量为0.01-1摩尔％；所述聚合物的粘均分子量为1500万-2200万。6.一种具有表面活性功能的聚合物的制备方法，其特征在于，该方法包括：在pH值为6-10的条件下，在聚合反应条件下，将由式(4)所示的单体、式(5)所示的单体、式(6)所示的单体、水、络合剂和助剂形成的溶液与引发剂接触，以所述聚合物中单体的总用量摩尔数为基准，所述式(4)所示的单体的用量为8-45摩尔％，所述式(5)所示的单体的用量为50-91摩尔％，所述式(6)所示的单体的用量为0.001-5摩尔％；所述聚合反应的条件使得聚合反应后所得聚合物的粘均分子量为1200万-2500万；其中，R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H或者C1-C3的烷基；a、m和n相同或不同，各自独立地为0或1-8的整数，R6和R7相同或不同，各种独立地为取代或未取代的C1-C10的烃基；式(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵方园，王晓春，于芳，杨捷，高文骥，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11