[发明专利]一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用。本发明通过对乙二胺和丙烯酸甲酯反应生成的树枝状分子进行改性，得到具有树枝状分子、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构的不饱和单体，结构式如式(1)、式(2)或式(3)所示。本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体，具有树枝状结构、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构，具有规整的支化结构和显著的空间位阻特点，在高温和高矿化度环境中其流体力学半径不会明显减小。所述两亲型树枝状不饱和单体可用于制备两亲高分子驱油剂，用于稠油开采，与稠油混合后可以显著降低稠油粘度，有利于提高地层中稠油流动性。

技术领域

本发明涉及一种不饱和单体及其制备方法与应用，具体涉及一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用，属于油田化学品技术领域。

背景技术

我国是化学驱油技术工业应用规模最大的国家，研究与应用水平处于世界前列。随着海上稠油化学驱矿场试验的深入，化学驱在规模化应用过程中面临着新的问题，须要解决的重要问题之一即是如何有效动用更高粘度可流动稠油。

两亲高分子是一类具有良好应用前景的驱油剂。通过利用两亲高分子独特的分子聚集行为和超分子结构，可以实现在单一分子体系基础上的高效、低成本和对稠油油藏无损害的强化冷采。两亲高分子驱油剂充分结合了常规驱油聚合物和表面活性剂二者的优势，对于稠油可进行有效分散、乳化等作用，可以显著降低稠油粘度、减小稠油在地层和井筒中流动阻力，有效解决二元复合驱(SP)以及三元复合驱(ASP)采油技术中存在的诸多问题。这对于降低开采过程能耗、减少排放污染、提高稠油采收率与采油速度具有重要意义。

功能单体是构筑两亲高分子驱油剂的重要单元，按照功能性可以分为两亲型单体、位阻型单体和抗水解型单体三个类别。树枝状分子是一类重要的树形大分子，分子结构中不存在线性单元，仅由内部的支化单元和外表面丰富的官能团组成。树枝状分子具有规整的超支化结构，其分子量呈单分散性，内部空腔具备良好的超分子封装能力，同时大分子外表面丰富的官能团为进行多样化改性提供了依据。两亲化改性后的树枝状分子，具有显著的空间位阻性、无缠绕特点和特殊的溶解性，在溶液中呈现出多样化的聚集形态和吸附行为，为功能型驱油剂的研制和应用提供了依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种两亲型树枝状不饱和单体；本发明通过对乙二胺和丙烯酸甲酯反应生成的树枝状分子进行改性，得到具有树枝状分子、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构的不饱和单体。

具体地，本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体的结构式如式(1)、式(2)或式(3)所示：

式(1)、式(2)和式(3)中，R为碳原子数为8～22的直连或支链烷基，X为Cl或Br。

具体地，R可为碳原子数为8的直连或支链烷基，如正辛烷或2-乙基己烷。

由上述结构式可以看出，本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体结构中同时包含树枝状结构、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构。

本发明所述两亲型树枝状不饱和单体可通过包括如下步骤的方法进行制备：

(1)乙二胺与丙烯酸甲酯进行反应分别得到0.5代PAMAM树枝状分子、1.5代PAMAM树枝状分子或2.5代PAMAM树枝状分子；

(2)所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述1.5代PAMAM树枝状分子或所述2.5代PAMAM树枝状分子依次与N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、N,N-二甲基乙二胺和卤代烷进行反应，得到1.0代两亲型树枝状不饱和单体、2.0代两亲型树枝状不饱和单体或3.0代两亲型树枝状不饱和单体，即权利要求1所述两亲型树枝状不饱和单体；

所述卤代烷的分子式为RX，其中，R为碳原子数为8～22的直连或支链烷基，X为Cl或Br。