[发明专利]一种改性聚合物的方法、该方法制得的复配聚合物及其应用

说明书

本申请公开了一种改性聚合物的方法，包括：将双亲氧化石墨烯与聚合物混合；其中，聚合物包括聚丙烯酰胺。本申请还提供了一种复配聚合物及其应用。本申请提供了一种简便、高效、稳定的聚合物改性方法，该方法以诸如双亲氧化石墨烯的双亲纳米材料为媒介，一方面通过静电效应增强纳米粒子与聚合物间的吸附作用，另一方面则利用纳米粒子的憎水基团诱导聚合物发生疏水缔合作用，简化了聚合物改性的方法，并有效地增强聚合物在高温高盐环境下的稳定性，进而提高了石油采收效率。

技术领域

本申请涉及一种改性聚合物的方法、该方法制得的复配聚合物及其应用，属于化学材料领域。

背景技术

聚合物驱是目前较为成熟的石油三采技术，被广泛地应用于我国的大型油田(胜利油田、大庆油田)。聚合物的成本低、毒性小，且易合成，物理化学性质较稳定，相比于其他类型的驱油技术优势十分明显。但受岩心内部高温高盐环境以及物理剪切力的影响，聚合物会出现粘度急速降低，携油能力变差等问题，大大限制了聚合物的驱油效率。目前，如何克服这些问题已经成为了提高聚合物驱油效率的关键。

疏水缔合作用是提高聚合物自身稳定性的有效方法。通过在原有聚合物的支链上引入疏水基团，利用疏水基团在水溶液中憎水聚合的特性，使聚合物分子间交联缔合形成动态物理网络，提高材料抗剪切能力的同时抑制聚合物的水解。目前主流的聚合物疏水缔合改性方法属于化学改性。化学改性通过在聚合物聚合过程中引入疏水基团，使得疏水基团可以原位生长在聚合物上发挥疏水缔合作用。通过调整反应参数，可以控制疏水基团的生长数量，生长位置与排列方式，保证改性过后的聚合物具有疏水缔合功能。此外，在部分报道中，化学添加剂(交联剂)改性也是一种较为有效的办法。

化学改性需要精确地控制反应过程中的各项参数，改性成本很高。其次，接枝疏水基团会在一定程度上改变聚合物的化学结构，影响材料的化学性质，如何精确地把控化学改性的方向十分困难。此外。绝大多数用于石油三采的聚合物都是水溶性的高分子，需要在水溶液中进行合成，而憎水的疏水基团在水相中的溶解度又十分有限，使得化学改性的困难程度进一步增加。而对于化学添加剂，这类物质大多数结构特殊，化学性质活泼，且价格昂贵，并不适合在油田中大规模使用。

因此，有必要提供一种简便、高效、稳定的聚合物改性方法。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供了一种改性聚合物的方法，该方法以双亲纳米材料为媒介，一方面通过静电效应增强纳米粒子与聚合物间的吸附作用，另一方面则利用纳米粒子的憎水基团诱导聚合物发生疏水缔合作用有效地增强聚合物在高温高盐环境下的稳定性和抗剪切能力，进而提高了石油采收效率。

所述改性聚合物的方法，包括：将双亲氧化石墨烯与聚合物混合；其中，所述聚合物包括聚丙烯酰胺。

可选地，所述双亲氧化石墨烯的制备方法包括：将氧化石墨烯分散液与双亲改性剂反应，得到所述双亲氧化石墨烯。

可选地，所述氧化石墨烯分散液的制备方法包括：将氧化石墨烯分散在溶剂中，进行剪切，得到所述氧化石墨烯分散液。

可选地，所述溶剂为去离子水，并且在所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯的浓度为0.5～3g/L。

可选地，所述剪切为超声剪切；所述超声剪切的超声频率为10～50kHZ，超声时间为1～10h。

可选地，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的粒径介于50nm至300nm的范围内。

可选地，以所述氧化石墨烯和所述双亲改性剂的总质量计，所述双亲改性剂的添加量为0.05wt％～5wt％。