[发明专利]一种丙烯酰胺接枝共聚物驱油剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油工业用丙烯酰胺接枝共聚物驱油剂及制备方法。

背景技术

石油作为一种重要的能源和化学原料，随着社会经济的高速发展，人们对石油需求量不断增加。然而石油是不可再生资源，其储量在不断的减少。然而国内油藏中大约有60%的原油不能用常规采油技术开采，直接制约着国民经济的发展。为了保证国民经济的正常需要，提高石油采收率迫在眉睫。因此迫切需要对老油田的再开发，发掘老油田的潜力，稳定石油的产量，三次采油(Enhanced Oil Recovery，EOR)就是提高老油田产量的方法之一，该技术已在国内许多油田应用。目前，油田遇到的问题主要有两方面，一方面用于三次采油聚合物驱油剂主要为聚丙烯酰胺(PAM)和部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)。然而，PAM或HPAM在高剪切作用、高价矿物离子(Ca²⁺，Mg²⁺等)、较高温度等条件下易水解、降解、链卷曲等，致使溶液性能骤变而达不到工程施工的要求。另一个方面，聚合物在注入到地下后，势必会影响地下的生态环境，因此研发抗剪切、耐高温、耐盐等特殊性质的，而且在一定阶段对驱油有利，但最终又能被生物降解的生态友好型聚合物驱油剂就显得尤为重要，对环境保护必定起着积极的作用。

魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan，简称KGM)是资源丰富且价廉易得的高分子多糖，其主要成分是D-葡萄糖和D-甘露糖以1:1.6量比，通过β-1,4糖苷键结合的复合多糖(祁黎，李光吉，宗敏华.酶催化魔芋葡甘聚糖的可控降解.高分子学报.2003,5:650-654；刘雨桃,王子平.魔芋葡甘聚糖的应用及研究进展.华西药学杂志.2008,23(2):188～189)。KGM具有亲水性、凝胶性、成膜性、抗菌性、可食用性、低热值性等多种特性和一些特殊的生理功能，因此国内在食品、医药、化工以及生物领域有较多的报道。汪玉庭等以Fe²⁺-H₂O₂为引发剂将丙烯腈单体接枝到交联淀粉上，制得的接枝羧基淀粉能有效的去除水体中的重金属离子(谢建华,庞杰,林惠清,等.魔芋葡甘聚糖—卡拉胶共混膜制备及其性能研究初探.现代食品科技,2007,23(4):26-28)。韩怀芬等以玉米淀粉为基体，合成了交联阳离子淀粉，对含Cu²⁺、Cd²⁺等的水体有较好的去除效果(汪玉庭,程格.接枝羧基淀粉去除水体中有毒重金属离子的研究.环境污染与防治,1996,18(2):16-18)。彭长宏等合成了接枝羧基壳聚糖，该产物能有效的吸附Pb²⁺和Cb²⁺等(韩怀芬,陈小娟,金漫彤.交联阳离子淀粉的合成及其对重金属离子的吸附.化工环保,2005,25(3):325-237)。章肇敏等以魔芋葡甘聚糖为原料，丙烯腈为单体，通过硝酸锫铵引发制得接枝魔芋葡甘聚糖的最佳工艺为：引发剂浓度0.01mol/L，单体浓度1.6mol/L反应温度50℃，反应时间3h(彭长宏,汪玉庭,程恪等.接枝羧基壳聚糖的合成及其对重金属离子的吸附性能.环境科学,1998,19(2):29-33)。国外对KGM的研究也主要在医药，食品等领域(Miki Y.,Tomohisa T.,Katsuyoshi N.Effects of Konjac-Glucomannan on the Gelatinization and Retrogradation of Corn Starch As Determined by Rheology and Differential Scanning Calorimetry.J.Agric.Food Chem.1996,44,2970-2976;Gao S.J;Zhang L.N.Molecular Weight Effects on Properties of Polyurethane/Nitrokonjac Glucomannan Semiinterpenetrating Polymer Networks.Macromolecules.2001,34,2202-2207;María,A.S.,Margarita,C.,Carmen R.L.et al.Formation of New Glucomannan-Chitosan Nanoparticles and Study of Their Ability To Associate and Deliver Proteins.Macromolecules.2006,39,4152-4158)。