[发明专利]一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法。

背景技术

稠油因其密度大、粘度高致使开采和输送困难，其开采的关键是降粘、降摩擦、改善流变性，乳化降粘法开采稠油备受关注。乳化降粘技术作为降粘幅度最大和使用经济的化学降粘技术，已在世界各稠油油田中得到了广泛的应用。其中所使用的两亲聚合物类降粘剂，区别于传统混合乳化降粘剂导致的采出稠油破乳脱水困难和处理量大等缺点，具有用量小、成本低、对原油的加工无影响等优点。两亲聚合物降粘剂优异的降粘性能归因于聚合物分子在溶液中通过分子间聚集而形成致密的空间网状聚集体。两亲聚合物类降粘剂的性能与其化学组成或者说其制备方法有很大相关性，化学组成或者其制备方法上一些细微区别可能会使两亲聚合物类降粘剂在降粘性能及其它性能(如抑菌)上有较大区别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备良好的降粘作用甚至抑菌作用的两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法。

本发明以α-2溴代丙酸乙酯(EPN2Br)等为引发剂，用ATRP法聚合得到分子量分布较窄的两亲性嵌段季铵内盐驱油剂。

本发明提供的一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将烷基取代4-乙烯苯磺酸单体、丙烯酸仲胺酯单体、甲苯、水一起混合均匀，所述烷基取代4-乙烯苯磺酸、丙烯酸仲胺酯单体二者之间的物质的量之比为1：(2～100)，所述水的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、烷基取代4-乙烯苯酸二者总重量的2～20倍；所述甲苯的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、烷基取代4-乙烯苯酸二者总重量的1～10倍；

(2)以CuCl和N，N，N′，N″，N″-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)/2,2'-联二吡啶(bpy)的混合体系为催化剂，各组分的重量比例依次可以为1：0.5-1.5：1.5-2.5，较佳为1：1：2(随后的实施例使用该比例)；

(3)调节(1)中得到的混合物的pH为6.5～7.5；

(4)向(1)加入(2)进行聚合反应；

(5)将(4)中聚合反应得到的凝胶透析，产物干燥后得到所述两亲嵌段季铵内盐驱油剂。

优选地，所述烷基取代4-乙烯苯磺酸单体的化学式如式(I)所示：

式(I)中，R₁为羟基或碳原子数1～8的烷氧基，R₂为H或碳原子数1～8的烷基。

优选地，所述两亲嵌段季铵内盐的化学式如式(II)所示：

式(II)中，R₁为羟基碳原子数1～8的烷氧基，R₂为H或碳原子数1～8的支链或直链烷基，m为1～22之间的整数，n为1～22之间的整数，A、B为0～40之间的整数，G_r为-SO₃H、-SO₃Na、-COOH或-COONa。

优选地，所述丙烯酸仲胺酯单体，是由N-甲基-烷基胺与环氧氯丙烷反应，得到N，N-双甲基-双长链烷基取代的醇，与丙烯酰氯成酯得到。

优选地，所述烷基取代4-乙烯苯酸为烷基取代4-乙烯苯磺酸、烷基取代4-乙烯苯磺酸钠、烷基取代4-乙烯苯甲酸、烷基取代4-乙烯苯甲酸钠中的一种。

优选地，所述引发剂为有机卤代物溴苄、氯苄、三氯甲烷、四氯化碳、1-苯基氯乙烷、α-2溴代丙酸乙酯(EPN2Br)中的一种。

优选地，4-乙烯苯酸、丙烯酸仲胺酯单体二者之间的物质的量之比为1：(20～60)，所述水的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、烷基取代4-乙烯苯酸二者总重量的4～8倍；所述甲苯的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、烷基取代4-乙烯苯酸二者总重量的1～5倍；所述引发剂的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者总物质的量的0.1％～5.0％，所述催化剂的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者总物质的量的0.02％～1.0％。

更优选地，所述引发剂的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者总物质的量的0.5～2％，所述催化剂的用量为所述丙烯酸仲胺酯单体、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者总物质的量的0.05～0.5％。

优选地，聚合引发温度为0～30℃，聚合反应时间为2～8小时。

更优选地，聚合引发温度为10～20℃，聚合反应时间为2～5小时。