[发明专利]一种阳离子聚合物增稠剂、制备方法及用于耐高温压裂液有效

专利信息
申请号: 201910497386.4 申请日: 2019-06-10
公开(公告)号: CN110183573B 公开(公告)日: 2019-12-31
发明(设计)人: 李勇明;任强 申请(专利权)人: 西南石油大学
主分类号: C08F220/56 分类号: C08F220/56;C08F220/60;C09K8/68
代理公司: 51218 成都金英专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 袁英
地址: 610500 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 阳离子聚合物 二甲氨基 增稠剂 苄基 丙烯酰胺 丙二胺 制备 耐高温压裂液 阳离子单体 回流反应 溶剂 丙基 耐温抗盐性 二氯甲烷 缓慢滴加 硼氢化钠 三口烧瓶 蒸馏 苯甲醛 丙烯酰 二甲基 光引发 引发剂 增稠性 溴代烷 油气田 丙酮 甲醇 水中 酸化 压裂
【权利要求书】:

1.一种阳离子聚合物增稠剂,其结构如下:

式中x、y为单体的结构单元百分数,x为70~99.95%,y为0.05~30%;m为6、10、12或14;

所述阳离子聚合物增稠剂的粘均分子量为100-600万。

2.如权利要求1所述的阳离子聚合物增稠剂的制备方法,依次包括以下步骤:

(1)制备阳离子单体DTCM:

1)以甲醇为溶剂,N,N-二甲基-1,3-丙二胺与等摩尔量的苯甲醛在70℃下回流反应2-12h,冰水浴降低反应体系温度至0-5℃,少量多次加入硼氢化钠,N,N-二甲基-1,3-丙二胺与硼氢化钠的摩尔比为1:1.1-1.5,加完后室温反应过夜,加入水淬灭反应,用二氯甲烷萃取后,将有机相用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发除去溶剂,得到N1-苄基-N3,N3-二甲氨基-1,3-丙二胺;

2)在三口烧瓶中加入二氯甲烷、N1-苄基-N3,N3-二甲氨基-1,3-丙二胺和20wt%的NaOH水溶液,冰水浴将反应体系温度降至5℃以下,缓慢滴加丙烯酰氯,N1-苄基-N3,N3-二甲氨基-1,3-丙二胺与丙烯酰氯的摩尔比为1:1.1-1.2,加毕升温至室温,反应2-12h,分液,将有机相用蒸馏水洗至中性,经干燥、旋转蒸发后,得到N-苄基-N-(3-(二甲氨基)丙基)丙烯酰胺;

3)以丙酮为溶剂,N-苄基-N-(3-(二甲氨基)丙基)丙烯酰胺与溴代烷以1:1.05-1.2的摩尔比混合,在50-60℃下回流反应36h,反应结束后除去溶剂,得到阳离子单体DTCM;

(2)制备阳离子聚合物增稠剂:

1)在蒸馏水中加入丙烯酰胺和阳离子单体DTCM,搅拌至溶液澄清透明,反应单体总质量百分数为10~30wt%,其中丙烯酰胺为9.9~25wt%,DTCM为0.1~5wt%;

2)通氮气15min,除去水中的溶解氧;

3)加入引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐,置于光引发装置中反应3~5h,得到透明胶体,即为阳离子聚合物增稠剂CHAP。

3.利用权利要求1所述的阳离子聚合物增稠剂制备的耐高温压裂液,按质量百分数其组成为:0.5~1%的阳离子聚合物增稠剂,0.02~0.5%的阴离子表面活性剂,其余为水。

4.如权利要求3所述的耐高温压裂液,其特征在于,所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或其混合物。

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