耐盐型疏水缔合聚合物、中间体和制备方法及压裂液制备方法技术

技术编号：44659723 阅读：6 留言：0更新日期：2025-03-19 20:18

一种耐盐型疏水缔合聚合物、中间体和制备方法及压裂液制备方法。其中耐盐型疏水缔合聚合物的结构式如下：其中，x、y、z、m为单体摩尔比，x为60％—80％，y为10％—22％，z为9％—15％，m为1％—3％；R<subgt;1</subgt;为十二烷基、十六烷基或十八烷基。本发明专利技术效果：(1)采用耐盐型疏水缔合聚合物制备方法制成的耐盐型疏水缔合聚合物产率高、成本低，生产工艺简单。(2)所制得的耐盐型疏水缔合聚合物具有优异的盐耐受性。(3)采用耐盐型疏水缔合聚合物制成的压裂液在盐溶液中具有良好的增稠效果，可适应油田现场施工的工程需求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油田化学助剂，特别涉及一种耐盐型疏水缔合聚合物、中间体和制备方法及压裂液制备方法。

技术介绍

1、随着常规油气藏的开发逐渐到末期，致密砂岩气、煤层气、页岩气等低渗特低渗、深层高温非常规油气资源亟待开发利用。压裂改造是非常规油气开发的重要手段，其中压裂液的性能对施工成败起决定作用。目前在压裂作业中被广泛应用的是基于胍胶的水基压裂液，该类压裂液增稠效果好，但普遍存在易生物降解，不溶物含量高，破胶不彻底、残渣含量高、易对地层造成伤害的缺点，而且成本日益激增，因此迫切需要具有优异性能压裂液的出现。

2、疏水缔合聚合物是指聚合物的大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物，在聚合物水溶液中，由于存在疏水基团的疏水作用，分子链发生聚集，形成了分子内或者分子间的缔合。当溶液浓度小于临界缔合浓度时，聚合物会主要形成分子内缔合，大分子链发生卷曲，聚合物的流体力学体积减小，水溶液粘度低；浓度高于临界缔合浓度时，聚合物以分子间缔合为主，分子链之间形成网状，流体力学体积急剧升高，粘度增大。目前现有的疏水缔合聚合物压裂液存在耐盐性差，在矿化度地层水配液过程中性能损失严重等缺点

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种耐盐型疏水缔合聚合物、中间体和制备方法及压裂液制备方法。

2、为了达到上述目的，本专利技术提供的制备耐盐型疏水缔合聚合物用三阳离子单体tcwh的结构式如下：

3、

4、式中，r1为十二烷基、十六烷基或十八烷基。</p>

5、本专利技术提供的三阳离子单体tcwh的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

6、1)将n,n-二甲基-1,3-二氨基丙烷溶于乙醇中，缓慢滴加环氧氯丙烷，n,n-二甲基-1,3-二氨基丙烷与环氧氯丙烷的摩尔比为1:2—2.1，在25℃下反应12小时，得到淡黄色中间体a的乙醇溶液；

7、2)将上述中间体a的乙醇溶液加热升温至40℃，加入溴丙烯，中间体a的乙醇溶液与溴丙烯的摩尔比为1:1.1—1.2，在40℃下回流反应24小时，反应结束后冷却，用旋转蒸发仪进行旋蒸，除去乙醇，抽滤得到淡黄色粘稠状液体，随后加入乙酸乙酯浸泡1天，清洗生成物，真空干燥至恒重，得到中间体b；

8、3)将上述中间体b溶于乙醇中，加热升温至60℃，再用恒压漏斗滴加十二烷基二甲基叔胺，中间体b与十二烷基二甲基叔胺的摩尔比为1:2.1—2.2，反应22—24h，反应结束后冷却，用旋转蒸发仪进行旋蒸，除去乙醇，抽滤得到淡黄色膏状物，随后加入丙酮浸泡1天，清洗生成物，真空干燥至恒重，最终得到所述三阳离子单体tcwh；

9、反应式如下：

10、

11、

12、在步骤3)中，所述十二烷基二甲基叔胺能够用十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺代替。

13、本专利技术提供的采用上述三阳离子单体tcwh制备的耐盐型疏水缔合聚合物htcwm的结构式如下：

14、

15、其中，x、y、z、m为单体摩尔比，x为60％—80％，y为10％—22％，z为9％—15％，m为1％—3％。

16、本专利技术提供的耐盐型疏水缔合聚合物htcwm的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

17、1)在去离子水中加入作为单体的丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和上述三阳离子单体tcwh，丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和上述三阳离子单体tcwh的摩尔百分数分别为60％—80％、10％—22％、9％—15％和1％—3％，配成单体浓度为25％—30％的水溶液；

18、2)待上述水溶液充分混合均匀后，加入氢氧化钠调节ph至7.0，通氮气30min，除去水中的溶解氧；

19、3)以2，2-偶氮二异丁基脒二盐酸盐作为引发剂，该引发剂占单体总量的0.1％—0.3％，反应初始温度为25℃，使用紫外线灯进行照射，在波长为365nm的紫外光光引发条件下，进行自由基水溶液聚合，反应6—8小时即可制成所述的耐盐型疏水缔合聚合物htcwm；

20、聚合反应过程如下：

21、

22、本专利技术提供的利用耐盐型疏水缔合聚合物htcwm制备压裂液的方法是将所述疏水缔合聚合物htcwm剪碎，用无水乙醇浸泡烘干，打成粉末，然后按照0.3％—0.6％的质量分数加入矿化度水中而制成压裂液。

23、本专利技术提供的耐盐型疏水缔合聚合物、中间体和制备方法及压裂液制备方法具有如下有益效果：

24、(1)采用耐盐型疏水缔合聚合物制备方法制成的耐盐型疏水缔合聚合物产率高、成本低，生产工艺简单。

25、(2)所制得的耐盐型疏水缔合聚合物具有优异的盐耐受性。

26、(3)采用耐盐型疏水缔合聚合物制成的压裂液在盐溶液中具有良好的增稠效果，可适应油田现场施工的工程需求。

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【技术保护点】

1.一种制备耐盐型疏水缔合聚合物用三阳离子单体TCWH，结构式如下：

2.一种权利要求1所述三阳离子单体TCWH的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

3.根据权利要求2所述三阳离子单体TCWH的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述十二烷基二甲基叔胺能够用十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺代替。

4.一种采用权利要求1所述三阳离子单体TCWH制备的耐盐型疏水缔合聚合物HTCWM，结构式如下：

5.一种权利要求4所述耐盐型疏水缔合聚合物HTCWM的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

6.一种利用权利要求4所述耐盐型疏水缔合聚合物HTCWM制备压裂液的方法，其特征在于：所述方法是将所述疏水缔合聚合物剪碎，用无水乙醇浸泡烘干，打成粉末，然后按照0.3％—0.6％的质量分数加入矿化度水中而制成压裂液。

【技术特征摘要】

1.一种制备耐盐型疏水缔合聚合物用三阳离子单体tcwh，结构式如下：

2.一种权利要求1所述三阳离子单体tcwh的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

3.根据权利要求2所述三阳离子单体tcwh的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述十二烷基二甲基叔胺能够用十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺代替。

4.一种采用权利要求1所述三阳离子单体tcw...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，彭睿，田永军，申英勤，江志明，洪毛毛，屈兴华，杨小涛，宋志萌，栾秋雷，何怡，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：

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