抗鹽單體及其制備方法
【專利摘要】一種抗鹽單體及其制備方法，屬于高分子聚合技術領域包含N?乙烯基吡咯烷酮、帶雙鍵環類單體、丙烯腈、磺化劑。該抗鹽單體主要用于水溶液、嵌段、無規等聚合方式，主要用于制備油田專用抗鹽聚合物。
【專利說明】
抗鹽單體及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于高分子聚合技術領域，具體涉及一種用于合成抗鹽聚合物的功能單 體，尤其涉及一種抗鹽單體及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前在油氣開采用聚合物中，可以選用的有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰 胺與丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黃胞膠）、纖維素醚化合物、聚乙烯吡咯烷酮等，已經大 規模用于油田三次采油的聚合物驅油劑僅有HPAM和黃胞膠兩類，并以HPAM為主。HPAM已在 我國聚合物驅油中廣泛使用，并取得了良好的效果，但是HPAM產品剪切穩定性差，耐溫抗鹽 性能不好。黃胞膠抗鹽、抗剪切性能優良，但注入性與耐溫性差，且價格昂貴。黃胞膠和HPAM 均難以滿足高溫高鹽油藏使用。因而，耐溫抗鹽聚合物的研制成為國內外水溶性聚合物研 制的熱門課題。
[0003] 目前國內外三次采油用耐溫抗鹽聚合物的研制方向分為6大類，即超高分子量 聚合物、兩性聚合物、耐溫抗鹽單體共聚物、疏水締合聚合物、多元組合共聚物、梳形聚合 物。
[0004] 1、超高分子量聚合物一一2500萬以上的部分水解聚丙烯酰胺。
[0005] (1)易機械降解、易吸附、在低滲透地層易截留； (2)適用范圍有限。
[0006] 2、兩性聚合物一一兩性聚合物是在聚合物分子鏈上同時引入陽離子和陰離子基 團。
[0007] (1)由于分子內陰、陽離子基團的內鹽結構、溶解性能較差； (2) 隨著老化時間延長，陰離子度(水解度)不斷增大，分子鏈上正負電荷基團數目出 現不相等，分子鏈的卷曲程度隨礦化度增大而增大，溶液黏度大大下降，抗鹽性能逐漸消 失； (3) 兩性聚合物的陽離子基團會造成聚合物在地層中的吸附量大幅度增大，聚合物 大量吸附在近井地帶，嚴重影響三次采油效率，增大三次采油成本。
[0008] 3、疏水締合聚合物一一疏水締合聚合物是指在聚合物親水性大分子鏈上帶有少 量疏水基團的水溶性聚合物，其溶液特性與分子鏈產生分子內和分子間締合。
[0009] (1)疏水締合聚合物的溶液穩定性能極差，隨著時間延長，聚合物溶液的黏度急 劇下降，甚至出現締合相分離現象(即沉淀）； (2) 疏水基團締合作用的負面效應引起溶解性變差，過濾因子高； (3) 疏水締合聚合物溶液注入性差一一疏水締合聚合物過濾因子高，注入壓力升高； (4) 污水中穩定性差一一影響了疏水締合聚合物在井場中的應用； (5) 疏水締合聚合物的結構特征使其在巖石礦物表面吸附量高于HPAM 1.7倍以上，諸 多因素產生協同效應，疏水締合聚合物驅油體系將難以保持其有效濃度高于第一締合濃 度，驅油能力急劇下降。
[0010] 4、多元組合聚合物一一將陽離子聚合物、陰離子聚合物、耐溫抗鹽聚合物、疏 水締合聚合物等分別進行組合共聚。
[0011] (1)成本高； (2)應用領域得到進一步拓寬，但在耐溫抗鹽機理上仍不能克服兩性聚合物、疏水締 合聚合物存在的問題，目前還不能達到油田三次采油用的要求。
[0012] 5、梳型聚合物一一分子鏈結構上引入長鏈離子型側基； (1)生產成本高； (2)耐溫性能差。
【發明內容】
[0013] 本發明針對現有技術存在的耐溫抗鹽聚合物不耐溫抗鹽，且不能進行有效的三次 采油，旨在提供一種抗鹽單體及其制備方法，改善了現有抗鹽聚合物耐鹽性差、保留率低等 問題。
[0014] 本發明通過以下技術方案實現： 一種抗鹽單體APPS，包含以下組分： 丙烯腈 53-318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48-194份 帶雙鍵環類單體 1-105份 磺化劑 49-196份 氫氧化鈉 20-80份 優選的，所述的一種抗鹽單體APPS，包含以下組分： 丙烯腈 106-265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77-155份 帶雙鍵環類單體 30-85份 磺化劑 78-156份 氫氧化鈉 30-64份 所述的帶雙鍵環類單體為苯乙稀、二乙稀苯、α-甲基苯乙稀、N-乙烯基味挫中的一種或 多種。
[0015] 所述的磺化劑為發煙硫酸、濃硫酸、氯磺酸、氨基磺酸中的一種或多種。
[0016] 所述的丙烯腈可以為丁腈。
[0017] 所述的一種抗鹽單體，其制備方法為： 1) 將一定量的丙烯腈加入裝有回流冷凝管，溫度計，攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中， 將帶雙鍵環類單體、N-乙烯基吡咯烷酮緩慢滴加，調節轉速，攪拌過程中注意溫度控制； 2) 控制四口燒瓶內的溫度為10~13°C，緩慢滴加磺化劑，控制反應溫度不超過設定值； 3) 滴加完磺化劑后將反應溫度升溫至25°C，恒溫反應24h; 4) 反應結束后先用lmol/L的鹽酸、lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水洗滌，靜置分液， 有機層用氫氧化鈉中和。
[0018] 本發明所述的一種抗鹽單體用于生產油田用抗鹽聚丙烯酰胺的用途。
[0019] 本發明的有益效果為:本發明針對現有抗鹽聚丙烯酰胺保留率低、吸附量大、締合 聚合物易出現締合相分離現象，不利于油田三次采油;本發明在現有技術的基礎上，合成了 一種抗鹽單體APPS，在保證抗鹽的的基礎上提尚了廣品的粘度保留率。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施 例而已，并非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示 的技術內容加以變更或改型為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據 本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與改型，均落在本發明的 保護范圍內。
[0021] -、一種新型抗鹽單體APPS的制備 本發明提供了一種抗鹽單體APPS及其制備方法，包含N-乙烯基吡咯烷酮、帶雙鍵環類 單體、丙烯腈、磺化劑組成。通過N-乙烯基吡咯烷酮、帶雙鍵環類單體與丙烯腈先加成、磺 化、洗滌、中和的到產品抗鹽單體。
[0022] 實施例1 一種抗鹽單體APPS，由以下組分組成： 丙烯腈 53份 N-乙烯基吡咯烷酮 194份 帶雙鍵環類單體 1份 磺化劑 49份 氫氧化鈉 20份 制備工藝： 1) 將53份丙烯腈加入裝有回流冷凝管，溫度計，攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中，將一 份苯乙烯加入四口燒瓶中、194份N-乙烯基吡咯烷酮緩慢滴加到四口燒瓶中，調節轉速400 ±20r/min，攪拌過程中注意溫度控制； 2) 控制四口燒瓶內的溫度為10~13°C，緩慢滴加49份發煙硫酸，控制反應溫度不超過 設定值； 3) 滴加完發煙硫酸后將反應溫度升溫至25°C，恒溫反應24h; 4) 反應結束后先用lmol/L的鹽酸、lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水洗滌，靜置分液， 有機層用氫氧化鈉中和。
[0023] 實施例2 丙烯腈 318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48份 帶雙鍵環類單體 20份 磺化劑 196份 氫氧化鈉 80份 該一種抗鹽單體APPS制備工藝同實施例1。
[0024] 實施例3 丙烯腈 106份 N-乙烯基吡咯烷酮 155份 帶雙鍵環類單體 30份 磺化劑 78份 氫氧化鈉 30份 該一種抗鹽單體APPS制備工藝同實施例1。
[0025] 實施例4 丙烯腈 265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77份 帶雙鍵環類單體 85份 磺化劑 156份 氫氧化鈉 64份 該一種抗鹽單體APPS制備工藝同實施例1。
[0026] 二、一種抗鹽單體APPS的性能評價 抗鹽單體做成抗鹽聚合物常規性能指標實驗
【主權項】
1. 一種抗鹽單體，其特征在于:所述的抗鹽單體包含以下組分： 丙烯腈 53-318份 N-乙烯基吡咯烷酮 48-194份 帶雙鍵環類單體 1-105份 磺化劑 49-196份 氫氧化鈉 20-80份。2. 根據權利要求1所述的一種抗鹽單體，其特征在于:優選的所述的一種抗鹽單體包含 以下組分： 丙烯腈 106-265份 N-乙烯基吡咯烷酮 77-155份 帶雙鍵環類單體 30-85份 磺化劑 78-156份 氫氧化鈉 30-64份。3. 根據權利要求1或2所述的一種抗鹽單體，其特征在于:所述的磺化劑為發煙硫酸、濃 硫酸、氯磺酸、氨基磺酸中的一種或多種。4. 根據權利要求1或2所述的一種抗鹽單體，其特征在于:所述的帶雙鍵環類單體為苯 乙稀、二乙稀苯、α-甲基苯乙稀、N-乙烯基味挫中的一種或多種。5. 根據權利要求1或2所述的一種抗鹽單體，其特征在于:所述的丙烯腈能替換為丁腈。6. 根據權利要求1所述的一種抗鹽單體，通過以下方法制備得到： 1) 將一定量的丙烯腈加入裝有回流冷凝管，溫度計，攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中， 將帶雙鍵環類單體、Ν-乙烯基吡咯烷酮緩慢滴加，調節轉速，攪拌過程中注意溫度控制； 2) 控制四口燒瓶內的溫度為10~13°C，緩慢滴加磺化劑，控制反應溫度不超過設定值； 3) 滴加完磺化劑后將反應溫度升溫至25°C，恒溫反應24h; 反應結束后先用lmol/L的鹽酸、lmol/L碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水洗滌，靜置分液，有 機層用氫氧化鈉中和。
【文檔編號】C08F220/48GK105859964SQ201610296667
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】孫安順
【申請人】孫安順