[发明专利]一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物，由反应单体丙烯酰胺、丙烯酸、马来酸酐改性β‑环糊精及甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚发生聚合反应制备而成。制备方法为：(1)在去离子水中加入丙烯酰胺、丙烯酸、马来酸酐改性β‑环糊精及甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后调节体系pH值为6～8；(2)向步骤(1)得到的溶液中通氮气30min除氧，加入过硫酸盐和亚硫酸氢钠组成的氧化还原引发体系，随后升温至30～50℃下反应4～7h，得到聚合物胶体即为超分子聚合物。本发明的超分子聚合物用于油田驱油，其增黏性、耐温抗盐性和剪切恢复性显著提高，具有较高的使用价值。

技术领域

本发明属于油田驱油剂技术领域，具体涉及一种用于油田化学驱油提高采收率的基于多重分子间作用力的超分子聚合物及其制备方法。

背景技术

油田常用的聚合物，如部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和梳型聚合物(KYPAM)，耐温性较差、对金属离子敏感、剪切恢复性较差，不能很好的满足油藏条件下聚合物驱油提高采收率的要求。超分子聚合物因独特的溶液性能：良好的增黏性和耐温抗盐性、优异的触变性和较高的黏弹性，使其在油田上具有良好的应用前景。

目前聚合物性能改善的方式主要是引入功能性单体，改变聚合物分子链在溶液中的构型形成拓扑结构。例如在聚丙烯酰胺分子链上引入少量烷基长链或刚性单元，但是单纯的引入这些功能单体并不能使聚合物完全满足高温、高盐下的要求。主要原因是烷基长链的引入改善聚合物溶液的增黏性和抗盐性，但是聚合物溶解性变差，同时高温下(大于70℃)柔性烷基长链卷曲，体系黏度快速降低(李勇，疏水缔合型丙烯酰胺类聚合物的制备及性能评价，山东大学，2006)；刚性单元的引入能改善聚合物的耐温抗盐性，但是增黏性较差(王晓藜，聚丙烯酰胺类疏水缔合聚合物的合成与表征，山东大学，2015；罗珊，一种咪唑结构疏水缔合聚合物合成与溶液性质.化学研究与应用，2015，08：1151-1156)。综上可知，改善聚合物溶液性能应引入刚性单元提高耐温抗盐性，引入柔性疏水单元提高增黏性，同时刚性单元与柔性单元相互作用，协同增强聚合物溶液性能。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是针对现有技术中驱油用聚合物耐温抗盐性和剪切恢复性差的缺点，提供一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物。其用于油田化学驱油，具有良好的增黏性和耐温抗盐性、优异的触变性和较高的黏弹性，剪切恢复性好，能够大大提高采收率。本发明还有一个目的是提供一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物的制备方法，工艺步骤简单，反应彻底，产率高。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物，其由反应单体丙烯酰胺、丙烯酸、马来酸酐改性β-环糊精及甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚发生聚合反应制备而成，所述超分子聚合物的分子结构式为：

式中：x、y、m、n为聚合度，z为4～40，w为8～12。

优选的是，所述超分子聚合物平均分子量为600～1000万。

优选的是，所述甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚为新合成的物质。

进一步优选的是，所述甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚的合成方法为：将烷基酚聚氧乙烯醚和二氯甲烷加入到反应容器中，加入三乙胺作为敷酸剂，在冰水浴条件下，将反应液体系温度降低至0～5℃后缓慢滴加甲基丙烯酰氯，滴加完毕后升温至25℃反应48h，然后用饱和食盐水洗涤有机相至中性，再减压蒸馏除去二氯甲烷，得到甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚。

一种基于多重分子间作用力的超分子聚合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)在去离子水中加入丙烯酰胺、丙烯酸、马来酸酐改性β-环糊精及甲基丙烯酰氯改性烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌均匀后调节体系pH值为6～8，搅拌至溶液澄清透明；