[发明专利]一种可聚合单体的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种可聚合单体的制备方法和应用。

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。

CN102775324A中公开了一种可聚合单体及其制备方法和应用。然而该单体的制备方法的缺陷主要在于制备过程中引用了化学性质极其活泼的丙烯酰氯参加反应，这会造成反应副产物较多，并且反应激烈和可控性较差，从而导致所制备的可聚合单体的纯度和收率大大较低；同时在利用该可聚合单体制备驱油用聚合物时，纯度的降低也严重影响了聚合物的分子量及其性能。另外，由于丙烯酰氯的价格较高，造成该方法制备的可聚合单体的生产成本较高，从而限制了该可聚合单体的推广和应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中可聚合单体的收率和纯度较低、生产成本高以及反应不易控制的缺陷提供一种可聚合单体的制备方法和由该方法制备的可聚合单体在制备聚合物驱油剂中的应用。

本发明的第一方面提供一种可聚合单体的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)在酰胺化反应条件下，将具有式(I)所示结构的芳香二胺与丙烯酸接触，得到具有式(Ⅱ)所示结构的中间体M；

(2)在缩合反应条件下，将所述中间体M与具有式(Ⅲ)所示结构的二元脂肪酸接触，得到式(Ⅳ)所示的可聚合单体；

HOOC-(CH₂)_m-COOH 式(Ⅲ)，

其中，n为0-5的整数，m为1-10的整数。

本发明的第二方面提供了由上述方法制备得到的可聚合单体在制备聚合物驱油剂中的应用。

本发明提供的可聚合单体的制备方法，操作简单，反应平缓易控制，副产物少，产物的纯度和收率较高，而且生产成本较低。

由本发明提供的方法制得的可聚合单体与其他单体共聚，可得到具有高分子量、高表观粘度以及优异的耐热性能和抗盐性能的驱油用聚合物。此外，将由本发明提供的可聚合单体制备的用于驱油剂的聚合物与表面活性剂复配可组成复合驱油剂，由于该聚合物与表面活性剂充分发挥协同效应，使得该复合驱油剂具有较高的粘度、优异的耐热性能和抗盐性能，因此在三次采油领域中具有较高的应用前景。

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。

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。

本发明提供一种可聚合单体的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)在酰胺化反应条件下，将具有式(I)所示结构的芳香二胺与丙烯酸接触，得到具有式(Ⅱ)所示结构的中间体M；

(2)在缩合反应条件下，将所述中间体M与具有式(Ⅲ)所示结构的二元脂肪酸接触，得到式(Ⅳ)所示的可聚合单体；

HOOC-(CH₂)_m-COOH 式(Ⅲ)，

其中，n为0-5的整数，m为1-10的整数，优选地，n为0或1，m为4，6或8。