專利名稱：熱增稠水溶性三元共聚物及其制法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性聚合物，它的制備方法和它在石油開(kāi)采中的用途，更具體的說(shuō)，涉及一種具有熱增稠性質(zhì)的水溶性三元共聚物，它的制備方法和它在石油開(kāi)采中的用途。
背景技術(shù)：
石油是關(guān)系到國(guó)家安全和發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，我國(guó)是石油資源相對(duì)匱乏且資源開(kāi)采難度較大的國(guó)家，為滿足國(guó)家對(duì)石油資源的持續(xù)需求，我國(guó)從20世紀(jì)50年代就開(kāi)始積極探索、研究、開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用提高石油采收率的各種技術(shù)，聚合物驅(qū)油技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的一種重要的提高采收率技術(shù)。如今，聚合物驅(qū)油原油產(chǎn)量占油田原油產(chǎn)量的20%以上。實(shí)踐證明，采用聚合物驅(qū)油可大幅度提高石油采收率，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。多年來(lái)，聚合物驅(qū)油所使用的聚合物主要是人工合成的部分水解聚丙烯酰胺。普通部分水解聚丙烯酰胺的局限是耐溫耐鹽性能低，在高溫、高礦化度條件下水解速度很快， 生成大量的羧基，羧基與水中二價(jià)陽(yáng)離子(Ca2+，Mg2+)的不可逆結(jié)合使得聚合物發(fā)生分相并沉淀，導(dǎo)致水溶液黏度大幅度下降，從而顯著影響驅(qū)油效果。聚合物驅(qū)油使用較多的另一種聚合物是黃原膠(一種生物聚合物)，這種聚合物的耐溫耐鹽性能比部分水解聚丙烯酰胺好，但價(jià)格較高，注入性和生物穩(wěn)定性較差，驅(qū)油性價(jià)比較低。為開(kāi)發(fā)出具有優(yōu)良耐溫耐鹽性能的、能滿足高溫高鹽油田(溫度高于85°C，礦化度大于30000mg/L)三次采油使用要求的新一代聚合物驅(qū)油劑，人們進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作。其中一個(gè)重要研究的方向是將耐溫耐鹽單體與丙烯酰胺共聚得到耐溫耐鹽聚丙烯酰胺。例如美國(guó)專利US4644020將N-乙烯基吡咯烷酮與丙烯酰胺共聚得到丙烯酰胺/乙烯基吡咯烷酮共聚物，由于乙烯基吡咯烷酮對(duì)酰胺基團(tuán)的水解有保護(hù)作用，因而該共聚物具有優(yōu)異的抗水解能力，在高溫高鹽條件下其水溶液的黏度保持率比普通部分水解丙烯酰胺高。但由于該聚合物的分子量較低，其水溶液黏度達(dá)不到聚合物驅(qū)的使用要求。中國(guó)專利CN1611562A發(fā)明了一種含有磺酸根基團(tuán)的三元共聚物驅(qū)油劑，該共聚物在90°C下溶液黏度保留率比普通部分水解聚丙烯酰胺高10倍左右。但該專利著重于提高共聚物的耐溫耐鹽性能，沒(méi)有說(shuō)明在礦化度大于30000mg/L條件下聚合物黏度是否達(dá)到三次采油聚合物驅(qū)的使用要求。中國(guó)專利CN1240795A公開(kāi)了一種耐溫耐鹽共聚物增稠劑，該共聚物的特征是分子中含有兩親性大單體鏈節(jié)，顯示出比普通部分水解聚丙烯酰胺更好的耐溫耐鹽性， 但該共聚物中的兩親性支鏈通過(guò)酯鍵與主鏈相連，在高溫下酯鍵易發(fā)生水解，影響聚合物的穩(wěn)定性。另一個(gè)重要的研究方向是合成疏水締合聚合物，疏水締合聚合物也是一類具有較好耐溫耐鹽性能的聚合物驅(qū)油劑。中國(guó)專利CN1317501A、CN1414057A、CN1876751A等發(fā)明了具有不同分子結(jié)構(gòu)的疏水締合聚合物驅(qū)油劑，這些聚合物的特征是在分子主鏈上含有一定數(shù)量的疏水分子鏈段，在水溶液中，疏水側(cè)鏈之間的疏水-疏水相互作用導(dǎo)致聚合物分
3子鏈之間發(fā)生物理交聯(lián)，從而提高溶液黏度和抗剪切性能。由于共聚單體在水中溶解性的差異，合成疏水締合聚合物時(shí)需要加入一定量的表面活性劑才能得到分子量較高的產(chǎn)物， 聚合工藝較為復(fù)雜。另一方面，疏水締合聚合物中疏水單體含量高則其溶解性下降；當(dāng)聚合物中疏水單體含量低時(shí)其溶解性較好，但在較低的聚合物濃度下難以形成有效的疏水締合作用，因而增稠效果不甚明顯。在研究各種水溶性聚合物溶液性質(zhì)的過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)，有一些聚合物的水溶液黏度在一定溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高而增加。例如，歐洲專利EP0583814A1和美國(guó)專利 US6689856B2公開(kāi)了一類由水溶性主鏈(聚丙烯酸類、離子型丙烯酰胺類聚合物等)和溫敏性側(cè)鏈(聚氧乙烯)組成的接枝共聚物，這類共聚物的水溶液黏度隨溫度的升高而增加。 該專利說(shuō)明所發(fā)明的聚合物主要應(yīng)用于化妝品等個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品領(lǐng)域，沒(méi)有涉及聚合物驅(qū)油方面的應(yīng)用。中國(guó)專利CN99809433. 1公開(kāi)了一種具有熱增稠性質(zhì)的聚合物組合物并指出其應(yīng)用是作為紙張(板)的涂布浴。中國(guó)專利CN200810095791.5公開(kāi)了一種非離子熱增黏水溶性聚合物并說(shuō)明其可應(yīng)用于油氣開(kāi)采的各個(gè)環(huán)節(jié)，但這種聚合物中含有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元，含有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的聚合物在高溫高鹽和溶液pH值偏酸性或偏堿性條件下性能不穩(wěn)定。如果說(shuō)耐溫耐鹽單體共聚物和疏水締合聚合物屬于“被動(dòng)”地抗拒環(huán)境條件的變化對(duì)聚合物的穩(wěn)定性所造成的不利影響，那么熱增黏(熱增稠)聚合物則屬于“主動(dòng)”地根據(jù)環(huán)境條件的變化而對(duì)自身性質(zhì)作出有益的調(diào)整，這對(duì)于設(shè)計(jì)與合成新一代“智能”耐溫耐鹽聚合物驅(qū)油劑無(wú)疑具有重要的啟發(fā)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是本發(fā)明的目的是提供一種熱增稠水溶性聚合物及其制備方法，其分子中不含有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元，用于石油開(kāi)采中具有熱增稠的性質(zhì)，在高溫高鹽條件下其水溶液具有較高的表觀黏度，應(yīng)用于高溫高鹽油藏三次采油。本發(fā)明的產(chǎn)品技術(shù)方案是一種熱增稠水溶性三元共聚物，是由以下單體組分通過(guò)自由基共聚反應(yīng)得到的共聚物50 65質(zhì)量份數(shù)的丙烯酰胺，25 35質(zhì)量份數(shù)的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，10 15質(zhì)量份數(shù)的2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸；所述的熱增稠水溶性三元共聚物的黏均分子量為5 X IO6 15 X IO6。所述的丙烯酰胺、甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸三種單體均為市售商品，所述的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺數(shù)均分子量為2000 5000。所述的聚合物是通過(guò)自由基共聚反應(yīng)得到的，所采用的聚合方法是在烯烴的溶液聚合反應(yīng)條件下的普通溶液聚合法。本發(fā)明的制備方法技術(shù)方案是，包括以下幾個(gè)步驟第1步，在聚合反應(yīng)釜中加入適量的去離子水，攪拌下加入10 15質(zhì)量份數(shù)的 2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸并使其溶解，用堿調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值為8 12，優(yōu)選pH 值為9 11 ；加入50 65份的丙烯酰胺和25 35份的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，同時(shí)補(bǔ)加去離子水使反應(yīng)溶液中上述三種單體總的起始質(zhì)量濃度為10% 40%，優(yōu)選為15% 35%，攪拌使單體全部溶解；所述的堿優(yōu)選為氫氧化鈉溶液；第2步，控制反應(yīng)溶液起始溫度為0°C 15°C，優(yōu)選為5°C 10°C，攪拌下通入氮?dú)?0分鐘 60分鐘，然后加入引發(fā)劑引發(fā)反應(yīng)，在絕熱狀態(tài)下反應(yīng)1小時(shí) 20小時(shí)，優(yōu)選為2小時(shí) 16小時(shí)；按所述三種單體總質(zhì)量計(jì)，所述的引發(fā)劑由下列組分組成氧化劑0.0006% 0. 06%，優(yōu)選 0. 0008% 0. 05% ；還原劑 0. 0003% 0. 03%，優(yōu)選 0. 0004% 0. 02% ；2， 2-偶氮二咪基丙基)二鹽酸鹽0. 0002 % 0. 04 %，優(yōu)選0. 0004 % 0. 03 % ；所述的氧化劑是下列中的至少一種過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鈉；所述的還原劑是下列中的至少一種尿素和草酸；第3步，反應(yīng)結(jié)束后，把物料溫度降至室溫，經(jīng)過(guò)出料、切割、干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。出料、切割、干燥、粉碎、篩分均采用公知的常規(guī)技術(shù)。通過(guò)上述反應(yīng)得到的三元共聚物的黏均分子量為500萬(wàn) 1500萬(wàn)，所述聚合物的黏均分子量是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12005. 10-92、GB12005. 1-89及GB/T1632-93提供的方法進(jìn)行測(cè)量得到的。通過(guò)上述反應(yīng)得到的三元共聚物的溶解時(shí)間小于2小時(shí)(按照勝利石油管理局企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH1020 1572-2006的方法測(cè)定)，可以滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配注的要求。本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物應(yīng)用于石油開(kāi)采的各個(gè)過(guò)程。具體的說(shuō)，是將本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物配制成一定濃度的水溶液應(yīng)用于石油開(kāi)采的各個(gè)過(guò)程。 該溶液在使用濃度和高溫、高鹽條件下顯示出熱增稠的特性，適合用為高溫高鹽油田三次采油聚合物驅(qū)油劑和調(diào)剖堵水劑等。聚乙二醇是一種已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的熱增稠水溶性聚合物，其衍生物甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺是一種具有聚合活性和熱增稠性質(zhì)的水溶性大分子單體。2-丙烯酰胺-2-甲基-ι-丙磺酸則是一種近年來(lái)發(fā)展迅猛的聚合活性很高的新型耐溫耐鹽水溶性單體。本發(fā)明以2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺和丙烯酰胺作為反應(yīng)單體，通過(guò)自由基共聚反應(yīng)得到一種新型三元共聚物。共聚物中的2-丙烯酰胺-2-甲基-ι-丙磺酸單元賦予共聚物以優(yōu)良的水溶性和耐溫耐鹽性能，甲氧基聚乙二醇側(cè)鏈則賦予共聚物以典型的熱增稠性質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物分子中的聚乙二醇鏈段是通過(guò)C-N鍵與主鏈相互連接的，分子中不含有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元。C-N鍵在高溫、高鹽或酸、堿條件下的水解穩(wěn)定性高于酯鍵。本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物具有較好的抗水解能力。與普通部分水解聚丙烯酰胺水溶液黏度隨溫度升高而顯著下降不同的是，本發(fā)明所提供的共聚物的水溶液黏度在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而升高，即該共聚物的水溶液具有熱增稠的性質(zhì)，在高溫高鹽條件下其水溶液具有較高的表觀黏度，在高溫高鹽油藏三次采油中具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
以下所述實(shí)施例詳細(xì)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，在這些實(shí)施例中，除另有說(shuō)明外，份數(shù)和百分比均以質(zhì)量計(jì)。本發(fā)明實(shí)施例中熱增稠水溶性三元共聚物的黏均分子量是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB12005. 10-92、GB12005. 1-89 及 GB/T1632-93 提供的方法進(jìn)行測(cè)定的。本發(fā)明實(shí)施例中熱增稠水溶性三元共聚物的溶解時(shí)間是按照勝利石油管理局企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH1020 1572-2006的方法進(jìn)行測(cè)定的。本發(fā)明實(shí)施例中聚合物水溶液的表觀黏度是使用BR00KFIELD公司提供的DV-III ULTRA型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)定的。實(shí)施例1向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入15質(zhì)量份數(shù)2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸，待固體完全溶解后用30 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為10 12 ；加入50質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺和35質(zhì)量份數(shù)甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，攪拌使固體全部溶解后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為35% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)， 0. 02質(zhì)量份數(shù)的2，2-偶氮二(2-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)8小時(shí)后，降溫、出料、切割、冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為1120萬(wàn)，溶解時(shí)間92分鐘。實(shí)施例2向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入10質(zhì)量份數(shù)2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸，待固體完全溶解后用30 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為10 12 ；加入65質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺和25質(zhì)量份數(shù)甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，攪拌使固體全部溶解后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為35% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)， 0.02質(zhì)量份數(shù)的2，2-偶氮二(2-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)8小時(shí)后降溫、出料、切割、冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為1470萬(wàn)，溶解時(shí)間110分鐘。實(shí)施例3向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入15質(zhì)量份數(shù)2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸，待固體完全溶解后用30 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為10 12 ；加入50質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺和35質(zhì)量份數(shù)甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，攪拌使固體全部溶解后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為15% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)， 0. 02質(zhì)量份數(shù)的2，2-偶氮二(2-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)8小時(shí)后，降溫、出料、切割、冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為812萬(wàn)，溶解時(shí)間63分鐘。實(shí)施例4
向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入10質(zhì)量份數(shù)2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸，待固體完全溶解后用30 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為10 12 ；加入65質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺和25質(zhì)量份數(shù)甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，攪拌使固體全部溶解后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為35% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)， 0.02質(zhì)量份數(shù)的2，2-偶氮二 O-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)8小時(shí)后降溫、出料、切割、冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為1035萬(wàn)，溶解時(shí)間85分鐘。實(shí)施例5向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入15質(zhì)量份數(shù)2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸，待固體完全溶解后用30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為10 12 ；加入50質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺和35質(zhì)量份數(shù)甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，攪拌使固體全部溶解后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為35% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)， 0. 02質(zhì)量份數(shù)的2，2-偶氮二(2-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)5小時(shí)后，降溫、出料、切割、冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為1100萬(wàn)，溶解時(shí)間90分鐘。比較例向裝備有攪拌裝置、控溫系統(tǒng)、導(dǎo)氣管和回流冷凝器的聚合反應(yīng)釜中加入200質(zhì)量份數(shù)去離子水，攪拌下加入30質(zhì)量份數(shù)丙烯酸，攪拌均勻后用30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至 PH值為10 12 ；加入70質(zhì)量份數(shù)丙烯酰胺，攪拌均勻后用去離子水調(diào)節(jié)使三種單體總質(zhì)量濃度為35% ；調(diào)節(jié)起始溫度為5°C，一邊攪拌一邊通入高純氮?dú)猓?5分鐘后，加入2質(zhì)量份數(shù)的過(guò)硫酸鉀溶液(其中含過(guò)硫酸鉀)，2質(zhì)量份數(shù)的尿素溶液(其中含2wt%尿素)，0.02質(zhì)量份數(shù)的2，2_偶氮二 O-咪基丙基)二鹽酸鹽(V50)，絕熱反應(yīng)8小時(shí)后降溫、出料、切割，冷凍干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀聚合物產(chǎn)品。測(cè)得該聚合物黏均分子量為 1480萬(wàn)，溶解時(shí)間110分鐘。實(shí)施例6在聚合物濃度和礦物鹽濃度不變的條件下，測(cè)量實(shí)施例1 5和比較例所制得的聚合物水溶液在不同溫度下的表觀黏度，觀察聚合物溶液表觀黏度隨溫度的變化情況。具體做法是首先，按照勝利石油管理局企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH1020 1572-2006的方法配制總礦化度為1933%ig/L(其中鈣離子和鎂離子總濃度為5Hmg/L)的模擬礦藏水；然后，以該模擬礦藏水為溶劑配制濃度為2000mg/L的聚合物溶液，室溫下攪拌M小時(shí)；最后，在BR00KFIELD公司提供的DV-III ULTRA型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)上測(cè)量聚合物溶液在不同溫度下的表觀黏度，測(cè)量時(shí)剪切速率恒定為δΟ Γ1，測(cè)量溫度區(qū)間為30°C 90°C，升溫速率為2°C /分鐘，測(cè)量結(jié)果列于表1。表1聚合物水溶液在不同溫度下的表觀黏度(mPa. s)
權(quán)利要求
1.一種熱增稠水溶性三元共聚物，其特征是是由以下單體組分通過(guò)自由基共聚反應(yīng)得到的共聚物50 65質(zhì)量份數(shù)的丙烯酰胺， 25 35質(zhì)量份數(shù)的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，10 15質(zhì)量份數(shù)的2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸；所述的熱增稠水溶性三元共聚物的黏均分子量為5 X IO6 15X 106。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱增稠水溶性三元共聚物，其特征是 所述的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺數(shù)均分子量為2000 5000。
3.—種權(quán)利要求1所述的熱增稠水溶性三元共聚物的制備方法，包括以下步驟第1步，在聚合反應(yīng)釜中加入適量的去離子水，攪拌下加入10 15質(zhì)量份數(shù)的2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸并使其溶解，用堿調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值為8 12 ；加入50 65 份的丙烯酰胺和25 35份的甲氧基聚乙二醇馬來(lái)酰胺，同時(shí)補(bǔ)加去離子水使反應(yīng)溶液中上述三種單體總的起始質(zhì)量濃度為10% 40%，攪拌使單體全部溶解；第2步，控制反應(yīng)溶液起始溫度為0°C 15°C，攪拌下通入氮?dú)?0分鐘 60分鐘，然后加入引發(fā)劑引發(fā)反應(yīng)，在絕熱狀態(tài)下反應(yīng)1小時(shí) 20小時(shí)；優(yōu)選2小時(shí) 16小時(shí)；按所述三種單體總質(zhì)量計(jì)，所述的引發(fā)劑由下列組分組成氧化劑0. 0006 % 0.06%，還原劑0. 0003% 0. 03%，2，2-偶氮二 O-咪基丙基)二鹽酸鹽0.0002% 0. 04% ；所述的氧化劑是下列中的至少一種過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鈉； 所述的還原劑是下列中的至少一種尿素和草酸；第3步，反應(yīng)結(jié)束后，把物料溫度降至室溫，經(jīng)過(guò)出料、切割、干燥、粉碎、篩分，得到粉末狀熱增稠水溶性三元共聚物產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱增稠水溶性三元共聚物的制備方法，其特征是在第1步中，反應(yīng)體系中所述三種單體總的起始質(zhì)量濃度為15% 35% ；用堿溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液PH值為9 11。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱增稠水溶性三元共聚物的制備方法，其特征是 在第1步中，所述的堿為氫氧化鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱增稠水溶性三元共聚物的制備方法，其特征是在第2步中，控制反應(yīng)溶液起始溫度為5°C 10°C ；在絕熱狀態(tài)下反應(yīng)2小時(shí) 16小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6之一所述的熱增稠水溶性三元共聚物的制備方法，其特征是 在第2步中，按所述三種單體總質(zhì)量計(jì)，所述的引發(fā)劑由下列組分組成氧化劑0.0008% 0.05%，還原劑0. 0004% 0. 02%，2，2-偶氮二 O-咪基丙基)二鹽酸鹽 0. 0004% 0. 03% ；
8.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的熱增稠水溶性三元共聚物在石油開(kāi)采過(guò)程中作為聚合物驅(qū)油劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱增稠水溶性三元共聚物及其制備方法，本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物分子中的聚乙二醇鏈段是通過(guò)C-N鍵與主鏈相互連接的，分子中不含有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元。C-N鍵在高溫、高鹽或酸、堿條件下的水解穩(wěn)定性高于酯鍵。本發(fā)明的熱增稠水溶性三元共聚物具有較好的抗水解能力。用于石油開(kāi)采中具有熱增稠的性質(zhì)，在高溫高鹽條件下其水溶液具有較高的表觀黏度，應(yīng)用于高溫高鹽油藏三次采油。
文檔編號(hào)C08F4/40GK102464782SQ20101053303
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者于芳, 吳江勇, 楊捷, 王建宇, 王曉春, 高文驥 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