一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物及其合成方法，該聚合物通過(guò)以下步驟合成：（1）將1mol長(zhǎng)鏈烷基二甲基叔胺，1.2~2mol烯丙基溴加入乙醇中，在40-80oC，氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌反應(yīng)7~48h后，得到長(zhǎng)鏈烷基二甲基烯丙基溴化銨；（2）將長(zhǎng)鏈烷基二甲基烯丙基溴化銨和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照摩爾比0.1～3：7～9.9溶于水中，調(diào)節(jié)pH值為7，單體總濃度為10~30質(zhì)量%，加入引發(fā)劑，升溫至30~60oC，反應(yīng)3~10h后，即得可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物。該聚合物既能在一定礦化度范圍類的鹽水溶液中增粘，又具有良好的表面活性和乳化性能，其合成方法條件溫和，收率較高，易于提純分離。
【專利說(shuō)明】一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物及其合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物及其合成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 原油的開采主要經(jīng)歷三個(gè)階段：一次采油階段，二次采油階段，三次強(qiáng)化采油階 段。一次采油主要是通過(guò)地層天然能量使原油從地層中的多孔介質(zhì)中流出。在這一階段，大 約有10?20%的原油被開采出來(lái)。二次采油主要是通過(guò)對(duì)地層注水或氣來(lái)增加地層的壓 力，補(bǔ)充地層能量，從而將地層里的原油帶到地面。在一次采油和二次采油后，只有約20? 50%的原油從地下開采出來(lái)，而地下仍然有約50?80%因?yàn)楸晃皆趲r石的表面而殘留 在地下，因此就需要進(jìn)行三次強(qiáng)化采油（EOR)。
[0003] 隨著油氣資源的枯竭，人們將越來(lái)越多的關(guān)注集中到如何開采這些殘留在地下的 原油，并開發(fā)出了許多提高原油采收率（EOR)的新方法，如熱采、氣驅(qū)、混相驅(qū)、微生物驅(qū)、 化學(xué)驅(qū)等，其中化學(xué)驅(qū)在中國(guó)取得了突破性的進(jìn)展。化學(xué)驅(qū)主要分為三種：聚合物驅(qū)，聚合 物-表面活性劑驅(qū)（SP)，以及堿-聚合物-表面活性劑三元復(fù)合驅(qū)驅(qū)（ASP)。這類方法主要 是通過(guò)改變油水流度比來(lái)提高原油采收率。近年來(lái)，越來(lái)越多的室內(nèi)研究和礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明， 在化學(xué)驅(qū)油過(guò)程中，如果驅(qū)油體系能夠有效乳化地層原油，可以有效提高原油采收率。但是 由于聚合物對(duì)于原油的乳化較差，故其提高采收率效果有限。而SP驅(qū)和ASP驅(qū)存在表面活 性劑與聚合物匹配，色譜分離效應(yīng)以及堿對(duì)管道和地層的傷害等問(wèn)題。鑒于上述問(wèn)題，開發(fā) 新的驅(qū)油材料來(lái)彌補(bǔ)目前驅(qū)油體系的缺陷，成為當(dāng)務(wù)之急。
[0004] 本發(fā)明合成了一類高分子表面活性劑，該高分子表面活性劑既具有傳統(tǒng)水溶性聚 合物的特征，能在水溶液中增粘，又具有良好的表面活性，能有效乳化原油和烴類。由于其 獨(dú)特的性能，作為一種新型驅(qū)油劑，對(duì)提高原油采收率具有重要的應(yīng)用價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物，該聚合物主要應(yīng) 用在石油開采，鉆井完井行業(yè)，既具有傳統(tǒng)水溶性聚合物的特征，能在一定礦化度范圍類的 鹽水溶液中增粘，又具有良好的表面活性和乳化性能，能有效乳化原油和烴類，由于其獨(dú)特 的性能，對(duì)提高原油采收率具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0006] 本發(fā)明的另一目的還在于提供上述可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物的合成方 法，該方法原理可靠，操作簡(jiǎn)便，條件溫和，收率較高，并且易于提純分離，具有廣闊的市場(chǎng) 前景。
[0007] 為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0008] -類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物，有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS) 和長(zhǎng)鏈烷基二甲基烯丙基溴化銨（CnDMAAB, η = 6?22)兩種結(jié)構(gòu)單元，其結(jié)構(gòu)式如下：
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一類可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物，有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和長(zhǎng)鏈烷基 二甲基烯丙基溴化銨兩種結(jié)構(gòu)單元，其結(jié)構(gòu)式如下：
其中x、y為結(jié)構(gòu)單元數(shù)，X為70?99%，y為1?30%。
2. 如權(quán)利要求1所述的可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物的合成方法，依次包括以下 步驟： (1) 將Imol碳數(shù)為6?22的長(zhǎng)鏈烷基二甲基叔胺，1. 2?2mol烯丙基溴加入到200? 500ml乙醇中，在40-80°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下攪拌反應(yīng)7?48h后，減壓蒸餾除去溶劑，得到 淡黃色固體，加入丙酮進(jìn)行重結(jié)晶，得到白色粉末狀晶體，即長(zhǎng)鏈烷基二甲基烯丙基溴化 銨； (2) 將長(zhǎng)鏈烷基二甲基烯丙基溴化銨和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照摩爾比0. 1? 3 :7?9. 9溶于水中，調(diào)節(jié)pH值為7左右，單體總濃度為10?30質(zhì)量％，通入氮?dú)獬酰?再加入引發(fā)劑偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽，引發(fā)劑加量為單體總質(zhì)量的〇. 05?1. 5%，體系 升溫至30?60°C，反應(yīng)3?IOh后，用乙醇和丙酮反復(fù)沉淀洗滌，將產(chǎn)物在40°C真空烘箱 中干燥48h，粉碎造粒后，即得可乳化烴類物質(zhì)的磺酸鹽型聚合物。
【文檔編號(hào)】C08F220/58GK104371063SQ201410524593
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】葉仲斌, 張軒, 陳洪, 韓利娟, 蔣金芳, 宋佳蓉, 任昊, 肖林, 申玲紅 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)