[发明专利]一种功能性超支化聚合物降压增注剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种功能性超支化聚合物降压增注剂，该聚合物以超支化聚酰胺胺型聚合物为核，在催化剂作用下接枝不同比例叔胺为壳后制得。该功能性超支化聚合物降压增注剂的端基既含有伯胺基，还包含长链阳离子单体，这类独特的核壳结构赋予其较高界面活性和疏水性，不仅针对中低渗透油藏注水井具有很好的降压增注效果，而且其独特的超支化多位点结构能够有效降低添加量。

技术领域

本发明属于油田化学品领域，具体涉及一种功能性超支化聚合物降压增注剂。

背景技术

作为第四代聚合物树状支化聚合物的一个分支，超支化聚合物是通过“一锅法”合成的具有任意支化度的树状支化聚合物。相比于树枝状大分子，其合成工艺简便，可通过一锅法合成、规模化生产，这在实际生产中具有很大优势；不仅如此，它还因可控的粒径范围、可调节的流变与吸附性能、高度支化的3D拓扑结构、低黏度、不易缠结和良好稳定性等特性而备受青睐。因此，它在功能性材料、生物医学、纳米晶体、催化剂、石油化工等方面得到广泛关注与应用并取得良好效果。

超支化聚酰胺-胺(hyperbranched poly(amido amine),h-PAMAM)是超支化聚胺型聚合物的总称，它通过多元胺与α,β-不饱和羰基化合物丙烯酸甲酯反应制备。通过调节反应物的配比，使其先发生Michael加成反应，生成小分子预聚体酯；随后在低压的条件下，通过逐步梯度升温缩聚法，合成不同相对分子质量的h-PAMAM。其宏观表现为无色到黄绿色的液体，端基为伯胺基，且包含多位点结构、大量可修饰活性基团，具备成为优秀降压增注剂的潜力。

我国有着蕴藏丰富的中低渗透油藏，其勘探与开发将对我国油气增储上产起到举足轻重的作用；但传统的降压增注技术存在配伍性差、作用时间短、价格昂贵、对地层造成不可逆伤害等弊端，难以满足中低渗透油藏稳定、持续的开发与开采需求。因此，迫切需要研发一种能够降低流体阻力、提高吸附强度和延长作用时间的新型降压增注剂。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种功能性超支化聚合物降压增注剂，用于降低中低渗油藏注水压力，提高注入量。

本发明提供了一种功能性超支化聚合物降压增注剂(F-PAMAM)，由如下方法制备得到：以多元胺为核心合成的超支化聚酰胺胺h-PAMAM为起始剂，接枝剂为阳离子单体，催化剂为强酸弱碱盐型催化剂，添加量为起始剂和接枝剂总质量的0.1-1％，反应温度40-160℃，滴加阳离子单体，接枝反应4-8h；待产物降至室温后，滴加丙酮，除去未反应的阳离子单体，旋蒸除去低沸点小分子化合物后制得；所述的功能性超支化聚合物降压增注剂为红褐色粘稠状液体，数均分子量分布为4000-20000；所述的起始剂与接枝剂的质量比为1:4-3:1。

功能性超支化聚合物降压增注剂(F-PAMAM)结构示意图如图1所示。

本发明还提供了一种上述功能性超支化聚合物降压增注剂(F-PAMAM)的制备方法，该方法包括：以多元胺为核心合成的超支化聚酰胺胺h-PAMAM为起始剂，接枝剂为阳离子单体，催化剂为强酸弱碱盐型催化剂，添加量为起始剂和接枝剂总质量的0.1-1％，反应温度40-160℃，滴加阳离子单体，接枝反应4-8h；待产物降至室温后，滴加丙酮，除去未反应的阳离子单体，旋蒸除去低沸点小分子化合物后制得；所述的功能性超支化聚合物降压增注剂为红褐色粘稠状液体，数均分子量分布为4000-20000；所述的起始剂与接枝剂的质量比为1:4-3:1。

所述的阳离子单体优选由如下方式制得：以环氧氯丙烷和叔胺为原料，反应温度为40-140℃，将环氧氯丙烷滴加至叔胺中，开环反应2-6h；待产物降至室温后，滴加丙酮，除去未反应的叔胺和环氧氯丙烷后，烘干后制得；所述的阳离子单体为白色粉末晶体，数均分子量分布为300-500；所述的环氧氯丙烷与叔胺的质量比为2:5-2:1；所述的叔胺为十二叔胺、十四叔胺或十六叔胺。