[发明专利]一种可聚合单体及其制备方法和应用有效
申请号: | 201110126562.7 | 申请日: | 2011-05-13 |
公开(公告)号: | CN102775323A | 公开(公告)日: | 2012-11-14 |
发明(设计)人: | 赵方园;伊卓;杜凯;刘希 | 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 |
主分类号: | C07C233/38 | 分类号: | C07C233/38;C07C231/02;C09K8/588 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 陈小莲;王凤桐 |
地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚合 单体 及其 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明涉及一种可聚合单体及其制备方法和应用。
背景技术
石油是当代世界最重要的能源之一,尤其在汽车工业快速发展的中国,石油的需求量更是迅猛增长。从油层中采油一般分为3个阶段:一次采油是依靠地层的自然能量出油,采油率在30%以下;二次采油采用注水、注气技术补充油类能量出油,采收率可达40-50%;三次采油即强化采油,可使采收率提高到80-85%。目前,我国强化采油主要依靠化学驱,其中聚合物驱所占比例较高。国内外的科研及生产实践表明,聚合物驱是一种提高石油采收率行之有效地方法。这类聚合物在藏油条件下,必须具有优良的增粘性能,并且在温度、压力以及盐的作用下要有高的粘度保持率。
目前,常用的驱油聚合物主要有两类:一是以聚丙烯酰胺(PAM)以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为代表的合成聚合物。但HPAM耐温抗盐性能不理想,油藏条件下的极限使用温度仅为75℃,有盐存在时粘度剧烈下降,二价金属离子还会使其产生沉淀而丧失粘度。另外,HPAM在剪切作用下会发生分子链断裂,导致其增粘能力降低。研究表明,HPAM的耐热性、抗盐性和抗剪切性等性能较差,使其应用条件受到限制。二是以黄胞胶为代表的生物聚合物。黄胞胶具有一定的抗盐耐剪切性能,但黄胞胶在高温地层内会发生热氧化降解,用于三次采油的地层温度一般不宜高于60℃。另外黄胞胶的价格是HPAM的5倍,也限制了它的推广。因此,研究并开发出增粘性能好、耐热、抗盐、使用性能优良并且价格低廉等综合性能良好的聚合物驱油剂迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的聚合物驱油剂耐热、抗盐性能较差的缺陷,提供一种集增稠、乳化、稳定作用于一体的丙烯酰胺型可聚合单体及其制备方法和应用,将所述可聚合单体与其他单体共聚,所得的共聚产物具有优异的耐热、抗盐性能且成本较低。
本发明提供了一种可聚合单体,其中,该单体具有式(I)所示的结构:
式(I)
其中,n为1-6的整数;m为1-8的整数。
本发明还提供了一种可聚合单体的制备方法,其中,该方法包括以下步骤:
(1)在缩合反应条件下,将通式为NH2-(CH2)n-NH2的二胺与通式为HOOC-(CH2)m-COOH的二元脂肪酸接触反应,使得到中间体M,其中,n为1-6的整数,优选为2-6的整数m为1-8的整数,优选为4-8的整数;所述中间体M的结构式如式(∏)所示;
式(∏)
(2)在酰胺化反应条件下,将所述中间体M与丙烯酰氯接触,使得到式(I)所示的可聚合单体。
此外,本发明还提供了通过上述方法制备得到的可聚合单体以及该可聚合单体在制备用于驱油剂的聚合物中的应用。
本发明提供的可聚合单体的链长较长,并且分子链上的酰胺基团间易形成氢键,因此,由其制备所得的聚合物具有较高的粘度。此外,本发明提供的可聚合单体是一种具有乳化功能的单体,又称为可聚合乳化剂,其分子结构中除了含有可参加自由基聚合的反应基团外,还含有亲水亲油的乳化基团,完成聚合后,乳化剂分子不会再出现解析,具有很好的稳定性,并且丙烯酰胺类可聚合乳化剂具有反应活性高、所得聚合物分子量高等独特优点。将本发明提供的可聚合单体与其他单体共聚,可得到性能优异的驱油用聚合物。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是由实施例1制备得到的中间体的红外谱图。
图2是由实施例1制备得到的可聚合单体的红外谱图。
图3是由实施例10制备得到的聚合物的红外谱图。
具体实施方式
以下对本发明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发明,并不用于限制本发明。
根据本发明,所述的可聚合单体具有式(I)所示的结构:
式(I)
其中,n为1-6的整数,优选为2-6的整数;m为1-8的整数,优选为4-8的整数。
根据本发明,所述可聚合单体的制备方法包括以下步骤:
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