一種可聚合單體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可聚合單體及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油是當(dāng)代世界最重要的能源之一,尤其在汽車工業(yè)快速發(fā)展的中國(guó),石油的需 求量更是迅猛增長(zhǎng)。從油層中采油一般分為三個(gè)階段:一次采油是依靠地層的自然能量 出油,采油率在30%以下;二次采油采用注水、注氣技術(shù)補(bǔ)充油類能量出油,采收率可達(dá) 40-50% ;三次采油即強(qiáng)化采油,可使采收率提高到80-85%。目前,我國(guó)強(qiáng)化采油主要依靠化 學(xué)驅(qū),其中聚合物驅(qū)所占比例較高。國(guó)內(nèi)外的科研及生產(chǎn)實(shí)踐表明,聚合物驅(qū)是一種提高石 油采收率行之有效地方法。這類聚合物在藏油條件下,必須具有優(yōu)良的增粘性能,并且在溫 度、壓力以及鹽的作用下要有高的粘度保持率。
[0003] 目前,常用的驅(qū)油聚合物主要有兩類:一是以聚丙烯酰胺(PAM)以及部分水解聚 丙烯酰胺(HPAM)為代表的合成聚合物。但HPAM耐溫抗鹽性能不理想,油藏條件下的極限使 用溫度僅為75°C,有鹽存在時(shí)粘度劇烈下降,二價(jià)金屬離子還會(huì)使其產(chǎn)生沉淀而喪失粘度。 另外,HPAM在剪切作用下會(huì)發(fā)生分子鏈斷裂,導(dǎo)致其增粘能力降低。研究表明,HPAM的耐熱 性、抗鹽性和抗剪切性等性能較差,使其應(yīng)用條件受到限制。二是以黃胞膠為代表的生物聚 合物。黃胞膠具有一定的抗鹽耐剪切性能,但黃胞膠在高溫地層內(nèi)會(huì)發(fā)生熱氧化降解,用于 三次采油的地層溫度一般不宜高于60°C。另外黃胞膠的價(jià)格是HPAM的5倍,也限制了它的 推廣。因此,研究并開發(fā)出增粘性能好、耐熱、抗鹽、使用性能優(yōu)良并且價(jià)格低廉等綜合性能 良好的聚合物驅(qū)油劑迫在眉睫。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的聚合物驅(qū)油劑耐熱性能和抗鹽性能較差的缺陷, 而提供一種新的可聚合單體及其制備方法和應(yīng)用。將所述可聚合單體與其他耐溫抗鹽單體 共聚,所得的共聚產(chǎn)物具有優(yōu)異的耐熱抗鹽性能。
[0005] 本發(fā)明提供了一種可聚合單體,其中,所述可聚合單體具有式(I)所示的結(jié)構(gòu):
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可聚合單體,其特征在于,所述可聚合單體具有式(I)所示的結(jié)構(gòu):
其中,n為1-5的整數(shù),m為1-10的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可聚合單體,其中,n為0或1,m為4-8的整數(shù)。
3. -種可聚合單體的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: (1) 在酰胺化反應(yīng)條件下,將具有式(II)所示結(jié)構(gòu)的芳香二胺與丙烯酰氯接觸,得到具 有式(III)所示結(jié)構(gòu)的中間體M;
(2) 在縮合反應(yīng)條件下,將所述中間體M與具有式(IV)所示結(jié)構(gòu)的二元脂肪酸接觸; HOOC- (CH2)m-COOH 式(IV) 其中,n為1-5的整數(shù),m為1-10的整數(shù);優(yōu)選地,n為0或1,m為4-8的整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其中,所述芳香二胺與丙烯酰氯的摩爾比為1 : 1-1. 2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法,其中,所述酰胺化反應(yīng)條件包括:反應(yīng)溫度為 80-110°C,反應(yīng)時(shí)間為4-8小時(shí)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其中,所述二元脂肪酸與芳香二胺的摩爾比為1 : 1-1. 2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的制備方法,其中,所述縮合反應(yīng)條件包括:反應(yīng)溫度為 110-160°C,反應(yīng)時(shí)間為2-6小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,步驟(1)中,所述酰胺化反應(yīng)在阻聚劑的存在下 進(jìn)行,所述阻聚劑與丙烯酰氯的重量比為〇. 05-0. 1 :1 ;優(yōu)選地,所述阻聚劑選自對(duì)苯二酚、 對(duì)苯醌和對(duì)羥基苯甲醚中的一種或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3-8中任意一項(xiàng)所述的方法制得的可聚合單體。
10.權(quán)利要求1、2或9所述的可聚合單體在聚合物驅(qū)油劑中的應(yīng)用。
【專利摘要】式(Ι)
【IPC分類】C08F220-58, C08F220-56, C07C231-02, C09K8-588, C08F220-60, C07C233-38
【公開號(hào)】CN104557587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310478608
【發(fā)明人】趙方園, 張文龍, 祝綸宇, 方昭, 杜超
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月14日