CN102452950A - 两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物及其制备方法和应用。本发明的两亲性可聚合单体在分子结构上同时具有亲水基团和疏水基团，在用于制备聚合物时具有自增溶的作用，无需加入表面活性剂，能够获得具有两亲性微嵌段结构的共聚物。本发明的两亲性增粘共聚物的溶液的耐温抗盐性以及表观粘度良好，在高温高盐下的稳定性良好，该两亲性增粘共聚物可作为聚合物驱油剂，能有效地对原油起到增溶、分散等作用，从而可以携带、拉拽难驱的残余原油，提高其驱油效率，适用于高温高盐油藏以及聚合物驱后油藏，在三次采油中进一步提高原油采收率。

Description

两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

随着石油开采的深入发展，目前我国各大油田均已进入开采中后期，采出油含水率高达90％以上，温度及矿化度都大幅度提高，一次、二次采油技术已无法满足日益增长的原油需求，因此，采用三次采油技术提高采收率已成为我国石油工业的重要战略措施。

聚合物驱油是三次采油技术中最为行之有效的方法之一。聚合物驱油要求聚合物在油藏条件下必需具有优良的增粘性能，而且在温度、压力及盐的作用下要有高的粘度保持率。国内普遍采用的是聚丙烯酰胺(PAM)及部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，其驱油机理是聚合物水溶液在很低的浓度下具有很高的粘度以降低水相的渗透率，控制水的流动度，提高波及系数，最终达到提高原油采收率的目的。但此类聚合物具有剪切变稀、高温分解、遇盐降粘的缺点，而且在三次采油阶段，油层较深、油井内温度高，PAM的使用温度不能超过75℃，而且在矿化度较高的油层中容易发生相分离，致使溶液粘度剧烈下降。

另外，除了使用PAM和HPAM等亲水性聚合物进行驱油以外，还常用对水相、油相均有亲和性的两亲性聚合物作为驱油剂来驱油，这种两亲性聚合物包括两亲嵌段水溶性聚合物及疏水缔合水溶性聚合物两大类。为了克服聚丙烯酰胺的上述缺点，国内外的研究人员做了大量的研究工作，如美国专利US4814096公开了一种以乳液聚合的方法制备丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸月桂酯的共聚物，其疏水缔合作用使得聚合物具有较好的耐温抗盐耐剪切性。赵勇(反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究，《高分子学报》，2000，(5)：550-553)用反相微乳液聚合法合成出了疏水改性的聚丙烯酰胺，该共聚物得水溶液具有良好的增粘特性。但上述疏水缔合水溶性聚合物的制备都用到了不溶于水的疏水性单体，因此需要消耗大量的表面活性剂，造成工业成本巨大，而且后期表面活性剂不易去除而破坏环境。

为了解决大量使用表面活性剂时存在的各种不足，提出了一种采用由可聚合的表面活性剂单体与丙烯酰胺等单体共聚得到的具有离子型表面活性剂侧链的共聚物作为驱油剂的方法，该类共聚物通过盐诱发表面活性剂侧链的聚集作用而获得良好的抗盐性，可用于高温和高矿化度地层条件下的驱油剂。王玉鹏(AM/AA/AMPS/AMC₁₄S共聚物的制备与表征，《青岛科技大学学报》，2006，27(1)：1～4)制备出可聚合的表面活性单体AMC₁₄S，利用胶束聚合的方法制备得到了分子量较高的四元共聚物，在低温和低矿化度下，共聚物水溶液表现出较好的增粘性质，但是该四元共聚物在高温高盐下增粘性较差，且溶解性不好，大大限制了其在油田中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服利用现有的表面活性单体与丙烯酰胺等单体共聚所得到的共聚物的水溶性差的缺点，提供一种表面活性良好的两亲性可聚合单体和在高温高盐下增粘性能强、溶解性良好的两亲性两亲性共聚物及其制备方法。

本发明提供了一种两亲性可聚合单体，其中，该两亲性可聚合单体具有式(1)所示的结构，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

本发明还提供了一种所述的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，该方法包括在酸酐的胺解反应条件下，在有机溶剂中，将碳原子数为6-18的脂肪胺或碳原子数6-18的芳胺与顺丁烯二酸酐接触。

本发明还提供了一种两亲性增粘共聚物，其中，该共聚物含有式(2)所示的结构单元A和式(3)所示的结构单元B，以该共聚物为基准，所述结构单元B的含量为0.1-20重量％，所述结构单元A与结构单元B的摩尔比为10-500∶1，所述共聚物的特性粘数[η]为700-2400mL/g，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

本发明还提供了一种上述两亲性增粘共聚物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：在聚合反应条件下，在引发剂存在下，使一种单体混合物在水中进行聚合反应，所述单体混合物含有式(4)所示的丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及权利要求1或2所述的两亲性可聚合单体，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团。

本发明还提供了一种两亲性增粘共聚物在聚合物驱油剂中的应用。

本发明的两亲性可聚合单体在分子结构上同时具有亲水基团和疏水基团，因此具有良好的两亲性，该两亲性可聚合单体在用于制备聚合物时具有自增溶的作用，无需加入表面活性剂，能够获得具有两亲性微嵌段结构的共聚物，并且该两亲性可聚合单体的顺式结构使得双键的聚合活性增加，有利于共聚合的进行。

本发明的两亲性增粘共聚物是通过在水溶液中使所述两亲性可聚合单体与丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体均相聚合而制得，制备过程简单，无需加入大量表面活性剂，大大降低了生产成本，同时不存在因后期难于除去表面活性剂而造成的环境污染。另外，该共聚物溶液的耐温抗盐性以及表观粘度良好，这有可能是该两亲性增粘共聚物中主链两侧的强阴离子亲水性基团以及脂肪基或芳基疏水链的引入，通过分子间的电荷斥力和缔合作用增加了大分子的流体力学半径所造成的。另外，该共聚物在高温高盐下的稳定性良好。这可能是由于在该共聚物中的来自两亲性可聚合单体结构中含有双键两侧的取代基，可以有效防止高温水解，提高了聚合物的热稳定性。该两亲性增粘共聚物在用作驱油剂时，还能有效地对原油起到增溶、分散等作用，从而可以携带、拉拽难驱的残余原油，提高其驱油效率。本发明的该两亲性增粘共聚物可作为聚合物驱油剂，适用于高温高盐油藏以及聚合物驱后油藏，在三次采油中进一步提高原油采收率。

附图说明

图1为表示本发明的增粘共聚物和现有的增粘共聚物在不同浓度下的表观粘度的关系的图；

图2为表示本发明的增粘共聚物和现有的增粘共聚物在不同温度下的表观粘度的关系的图。

具体实施方式

根据本发明的两亲性可聚合单体，其中，该两亲性可聚合单体具有式(1)所示的结构，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

根据本发明的两亲性可聚合单体，该两亲性可聚合单体的立体构象为顺式结构，这使得单体中双键的聚合活性增加，有利于共聚合的进行。在优选的情况下，R可以为选自正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、对辛基苯基和对十二烷基苯基中的任意一种。作为该两亲性可聚合单体的具体例子，例如可以为正己基酰胺基马来酸、正辛基酰胺基马来酸、正壬基酰胺基马来酸、正癸基酰胺基马来酸、正十二烷基酰胺基马来酸、正十四烷基酰胺基马来酸、对辛基苯基酰胺基马来酸和对十二烷基苯基酰胺基马来酸等。

根据本发明的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，该方法包括在酸酐的胺解反应条件下，在有机溶剂中，将碳原子数为6-18的脂肪胺或碳原子数6-18的芳胺与顺丁烯二酸酐接触。

在优选的情况下，所述脂肪胺或芳胺与顺丁烯二酸酐的摩尔比可以为0.8-10∶1，优选为1-5∶1，更优选为1-1.2∶1，最优选为1∶1，所述脂肪胺或芳胺与顺丁烯二酸酐的用量在上述范围内时有利于得到本发明的两亲性可聚合单体。

在本发明的两亲性可聚合单体的制备方法中，所述碳原子数为6-18的脂肪胺可以为正己胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十二胺和正十四胺等，所述碳原子数6-18的芳胺可以为对辛基苯胺和对十二烷基苯胺等。

根据本发明的两亲性可聚合单体的制备方法，在优选的情况下，所述有机溶剂与所述脂肪胺或芳胺和顺丁烯二酸酐的总量的摩尔比可以为10-50∶1，优选为15-40∶1，更优选为15-30∶1。所述有机溶剂可以为选自乙醇、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、苯和甲苯中的至少一种。

根据本发明的两亲性可聚合单体的制备方法，在优选的情况下，所述酸酐的胺解反应条件包括：反应温度可以为5-40℃，优选为10-30℃，更优选为10-25℃，反应时间可以为2-10小时，优选为4-8小时，更优选为5-6小时。

根据本发明的两亲性可聚合单体的制备方法，在优选的情况下，该制备方法还包括接触完毕后，经过滤、真空干燥得到本发明的两亲性可聚合单体。过滤和真空干燥的方式或方法可以采用本领域常用的方式或方法。

由于本发明是通过酸酐的胺解反应来制备所述两亲性可聚合单体的，而酸酐的胺解反应是有机化学领域非常常规且研究得非常成熟的反应，因此本发明的反应产物无需特别的结构表征即可证明其为式(1)所示的结构。

根据本发明的两亲性增粘共聚物，其中，该共聚物含有式(2)所示的结构单元A和式(3)所示的结构单元B，以该共聚物为基准，所述结构单元B的含量可以为0.1-20重量％，优选为1-15重量％，更优选为5-15重量％，所述结构单元A与结构单元B的摩尔比可以为10-500∶1，优选为10-100∶1，更优选为15-60∶1，最优选为25-55∶1，所述共聚物的特性粘数[η]可以为700-2400mL/g，优选为1000-2400mL/g，更优选为1500-2400mL/g，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

在优选的情况下，R₁可以为氢或甲基，R₂和R₃分别可以为氢，R可以为选自正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、对辛基苯基和对十二烷基苯基中的任意一种。

在进一步优选的情况下，本发明的两亲性增粘共聚物由式(2)所示的结构单元A和式(3)所示的结构单元B组成。

在本发明的两亲性增粘共聚物中，R₁优选为氢或甲基，R₂和R₃分别优选为氢，R优选为选自正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、对辛基苯基和对十二烷基苯基中的任意一种。

根据本发明的两亲性增粘共聚物，浓度为1500毫克/升且矿化度为30000mg/L的该两亲性聚合物的水溶液在90℃的表观粘度为12-22mPa·s，优选为13.5-21.5mPa·s。本发明中，所述矿化度是指水溶液中Na⁺，K⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，Cl^-，SO₄ ^2-，CO₃ ^2-等无机离子含量的总和。

根据本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：在聚合反应条件下，在引发剂存在下，使一种单体混合物在水中进行聚合反应，所述单体混合物含有式(4)所示的丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及权利要求1或2所述的两亲性可聚合单体，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团。

在优选的情况下，以所述单体混合物为基准，所述两亲性可聚合单体的用量可以为0.1-20重量％，优选为1-15重量％，更优选为5-15重量％，丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体与本发明的的两亲性可聚合单体的摩尔比可以为10-500∶1，优选为10-100∶1，更优选为15-60∶1。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，所述丙烯酸类单体可以为丙烯酸和/或甲基丙烯酸，丙烯酰胺类单体可以为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，以所述单体混合物为基准，所述引发剂的用量可以为0.001-0.1重量％。所述引发剂可以过氧化物引发剂如过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸胺等，氧化还原体系引发剂如过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸钠-亚硫酸钠、过硫酸胺-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸钠-亚硫酸氢钠和过硫酸胺-亚硫酸氢钠等，偶氮类引发剂如偶氮二异丁基脒盐酸盐等，在本发明中，引发剂进一步优选为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸胺、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸钠-亚硫酸钠、过硫酸胺-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸钠-亚硫酸氢钠或过硫酸胺-亚硫酸氢钠与偶氮二异丁基脒盐酸盐组成的复合引发剂中的至少一种。采用上述复合引发剂作为聚合引发剂时，更有利于引发丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及本发明的两亲性可聚合单体之间的共聚反应。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，所述聚合条件可以为能够使丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及本发明的两亲性可聚合单体之间发生聚合反应的各种条件，在优选的情况下，所述聚合反应包括第一聚合反应段和第二聚合反应段，所述第一聚合反应段的条件包括聚合温度为5-30℃，聚合时间为2-16小时，所述第二聚合反应段的条件包括聚合温度为45-55℃，聚合时间为1-8小时。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，为了进一步促进聚合反应的进行，在优选的情况下，控制反应体系为碱性，例如可以使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、氨水或它们的水溶液对反应体系的pH值进行调节，在更优选的情况下，控制反应体系的pH在7.1-10.5范围内。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，为了抑制副反应的发生，提高反应的转化率，在优选的情况下，所述聚合反应在惰性条件下进行，例如可以通过向反应体系中通入氮气或氩气等惰性气体的方式来保证聚合反应体系为惰性气氛。

在本发明的两亲性增粘共聚物的制备方法中，更优选的情况下，所述单体混合物仅由丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及本发明的两亲性可聚合单体组成。

根据本发明的两亲性增粘共聚物在聚合物驱油剂中的应用，本发明的两亲性增粘共聚物可以用作聚合物驱油剂适用于高温高盐油藏以及聚合物驱后油藏，在三次采油中进一步提高原油采收率。

在本发明中，所述聚合物驱油剂除了含有本发明的两亲性增粘共聚物以外，还可以含有本领域常用的各种具有驱油作用的增粘聚合物，例如聚丙烯酰胺等。

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细地描述。

在下述各实施例中使用的脂肪胺或芳胺以及顺丁烯二酸酐均购自国药集团北京化学公司；丙烯酰胺、丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸均购自阿拉丁试剂；引发剂购自北京化学试剂厂。

共聚物的溶解时间按GB12005.8-89进行测定；共聚物的特性粘数[η]根据GB12005.1-89聚丙烯酰胺特性粘数测定方法进行测定：用乌氏粘度计在25℃下测定(10重量％NaCl溶液)；共聚物的表观粘度用Brookfield DV-III粘度计，以1500mg/L浓度，在75℃、矿化度为30000mg/L、转速为6r·min^-1的条件下进行测定。

实施例1

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)两亲性可聚合单体的制备：

将1mol的正辛胺与1mol的顺丁烯二酸酐加入到40mol的乙醚中，在反应温度为10℃下反应5小时，过滤、真空干燥，通过核磁和红外图谱分析确认，得到两亲性可聚合单体正辛基酰胺基马来酸(式(1)中R为正辛基)。

(2)增粘聚合物P1的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺12.8g、丙烯酸6.8g和上述得到的正辛基酰胺基马来酸2.0g，加入去离子水55ml，用碳酸钠调节将pH调节为8.2，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂2.2mg，该复合引发剂由过硫酸钾、亚硫酸钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在8℃下进行聚合反应5小时，而后将温度升至50℃继续反应3小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物P1。经测定，该两亲性增粘共聚物P1的溶解时间为50分钟，特性粘数为2100mg/L，表观粘度为16.5mPa·s。

对比例1

除了不使用正辛基酰胺基马来酸以外，按照实施例1中制备增粘聚合物P1的方法，制备丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物D1，经测定，该共聚物D1的溶解时间为46分钟，特性粘数为1026mg/L，表观粘度为2.6mPa·s。

实施例2

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)两亲性可聚合单体的制备：

将1mol的十二胺与1mol的顺丁烯二酸酐加入到36mol的氯仿中，在反应温度为15℃下反应6小时，过滤、真空干燥，通过核磁和红外图谱分析确认，得到两亲性可聚合单体正十二烷基酰胺基马来酸(式(1)中R为正十二烷基)。

(2)增粘聚合物P2的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺11.8g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸8.0g和上述得到的正十二烷基酰胺基马来酸1.6g，加入去离子水55ml，用氨水将pH调节为7.8，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂2.8mg，该复合引发剂由过硫酸钾、亚硫酸钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在12℃下进行聚合反应9小时，而后将温度升至52℃继续反应2小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物P2，经测定该两亲性增粘共聚物P2的溶解时间为45分钟，特性粘数为1900mg/L，表观粘度为17.2mPa·s。

实施例3

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)两亲性可聚合单体的制备：

将1mol的十四胺与1mol的顺丁烯二酸酐加入到42mol的氯仿中，在反应温度为18℃下反应5小时，过滤、真空干燥，通过核磁和红外图谱分析确认，得到两亲性可聚合单体正十四烷基酰胺基马来酸(式(1)中R为正十四烷基)。

(2)增粘聚合物P3的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺12.2g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸8.6g和上述得到的正十四烷基酰胺基马来酸2.1g，加入去离子水60ml，用氢氧化钠将pH调节为8.4，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂4.0mg，该复合引发剂由过硫酸钾、亚硫酸钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在13℃下进行聚合反应10小时，而后将温度升至52℃继续反应3小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物P3，经测定，该两亲性增粘共聚物P3的溶解时间为75分钟，特性粘数为1800mg/L，表观粘度为21.5mPa·s。

实施例4

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)两亲性可聚合单体的制备：

将1mol的对辛基苯胺与1mol的顺丁烯二酸酐加入到30mol的苯中，在反应温度为20℃下反应5小时，过滤、真空干燥，通过核磁和红外图谱分析确认，得到两亲性可聚合单体对辛基苯基酰胺基马来酸(式(1)中R为对辛基苯基)。

(2)增粘聚合物P4的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺12.0g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸8.0g和上述得到的对辛基苯基酰胺基马来酸2.4g，加入去离子水58ml，用碳酸钠将pH调节为8.0，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂3.6mg，该复合引发剂由过硫酸胺、亚硫酸氢钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在18℃下进行聚合反应8小时，而后将温度升至55℃继续反应2小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物P4，经测定，该两亲性增粘共聚物P4的溶解时间为100分钟，特性粘数为2200mg/L，表观粘度为16.4mPa·s。

实施例5

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)两亲性可聚合单体的制备：

将1mol的对十二烷基苯胺与1mol的顺丁烯二酸酐加入到30mol的甲苯中，在反应温度为25℃下反应5小时，过滤、真空干燥，通过核磁和红外图谱分析确认，得到两亲性可聚合单体对十二烷基苯基酰胺基马来酸(式(1)中R为对十二烷基苯基)。

(2)增粘聚合物P5的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺12.0g、丙烯酸9.5g和上述得到的对十二烷基苯基酰胺基马来酸2.2g，加入去离子水65ml，用氨水将pH调节为7.9，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂4.2mg，该复合引发剂由过硫酸胺、亚硫酸氢钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在20℃下进行聚合反应8小时，而后将温度升至52℃继续反应2小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物，经测定，该两亲性增粘共聚物P5的溶解时间为90分钟，特性粘数为1500mg/L，表观粘度为13.5mPa·s。

实施例6

本实施例用于说明本发明的两亲性可聚合单体和两亲性增粘共聚物以及它们的制备方法。

(1)可聚合单体的制备方法：

按照实施例2中的可聚合单体的制备方法制备正十二烷基酰胺基马来酸(式(1)中R为正十二烷基)。

(2)增粘共聚物P6的制备：

在聚合反应器中加入丙烯酰胺12.0g、丙烯酸6g、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸6.0g和上述得到的正十二烷基酰胺基马来酸2.5g，加入去离子水66ml，用氢氧化钠将pH调节为7.5，然后通入高纯氮气鼓泡除氧，半小时后加入复合引发剂3.2mg，该复合引发剂由过硫酸胺、亚硫酸氢钠和偶氮二异丁基脒盐酸盐以摩尔比＝1∶1∶0.5组成，在15℃下进行聚合反应10小时，而后升温至52℃继续反应2小时，得到胶状聚合物，切片、干燥，粉碎后得到两亲性增粘共聚物P5，经测定，该两亲性增粘共聚物P5的溶解时间为70分钟，特性粘数为1800mg/L，表观粘度为18.2mPa·s。

实验例1

用1000mg/L矿化度盐水将本发明的实施例1-6中制备的两亲性增粘共聚物P1-P6以及对比例1中制备的共聚物D1分别配制成浓度分别为200mg/L、500mg/L、1000mg/L、1500mg/L、2000mg/L、2500mg/L、3000mg/L的聚合物增粘剂溶液，在75℃，转速为6r·min^-1下检测不同浓度的聚合物增粘剂溶液的表观粘度。本发明的两亲性增粘共聚物和对比例1中的增粘共聚物在不同浓度下的表观粘度的关系如图1所示。

从图1可以看出，本发明的两亲性增粘共聚物在各浓度下的表观粘度均高于共聚物D1在各浓度下的表观粘度。

实验例2

用30000mg/L矿化度盐水将本发明的实施例1-6中制备的两亲性增粘共聚物P1-P6以及对比例1中制备的共聚物D1分别配制成浓度为1500mg/L的聚合物增粘剂溶液，在6r·min-1的转速下检测各聚合物增粘剂溶液在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃下的表观粘度。本发明的两亲性增粘共聚物和对比例1中的增粘共聚物在不同温度下的表观粘度的关系如图2所示。

从图2可以看出，本发明的两亲性增粘共聚物在各温度和高盐下的表观粘度均高于共聚物D1在各温度下的表观粘度，尤其是本发明的两亲性增粘共聚物在高温高盐下的表观粘度均高于共聚物D1的表观粘度。

Claims (19)

1.一种两亲性可聚合单体，其特征在于，该两亲性可聚合单体具有式(1)所示的结构，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

2.根据权利要求1所述的两亲性可聚合单体，其中，R为选自正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、对辛基苯基和对十二烷基苯基中的任意一种。

3.一种两亲性可聚合单体的制备方法，其特征在于，该方法包括在酸酐的胺解反应条件下，在有机溶剂中，将碳原子数为6-18的脂肪胺或碳原子数6-18的芳胺与顺丁烯二酸酐接触。

4.根据权利要求3所述的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，所述脂肪胺或芳胺与顺丁烯二酸酐的摩尔比为0.8-10∶1。

5.根据权利要求3或4所述的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，所述脂肪胺或芳胺为选自正己胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十二胺、正十四胺、对辛基苯胺和对十二烷基苯胺中的至少一种。

6.根据权利要求3或4所述的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，所述有机溶剂与所述脂肪胺或芳胺和顺丁烯二酸酐的总量的摩尔比为10-50∶1，所述有机溶剂为选自乙醇、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、苯和甲苯中的至少一种。

7.根据权利要求3或4所述的两亲性可聚合单体的制备方法，其中，所述酸酐的胺解反应条件包括：反应温度为5-40℃，反应时间为2-10小时。

8.一种两亲性增粘共聚物，其特征在于，该共聚物含有式(2)所示的结构单元A和式(3)所示的结构单元B，以该共聚物为基准，所述结构单元B的含量为0.1-20重量％，所述结构单元A与结构单元B的摩尔比为10-500∶1，所述共聚物的特性粘数[η]为700-2400mL/g，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团，

其中，R为碳原子数6-18的烷基或碳原子数6-18的芳基。

9.根据权利要求8所述的两亲性增粘共聚物，其中，所述结构单元B的含量为5-15重量％，所述结构单元A与结构单元B的摩尔比为10-100∶1，所述共聚物的特性粘数[η]为1000-2400mL/g。

10.根据权利要求9所述的两亲性增粘共聚物，其中，R₁为氢或甲基，R₂和R₃分别为氢，R为选自正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、对辛基苯基和对十二烷基苯基中的任意一种。

11.根据权利要求8所述的两亲性增粘共聚物，其中，浓度为1500毫克/升且矿化度为30000mg/L的该两亲性聚合物的水溶液在90℃的表观粘度为12-22mPa·s。

12.一种两亲性增粘共聚物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：在聚合反应条件下，在引发剂存在下，使一种单体混合物在水中进行聚合反应，所述单体混合物含有式(4)所示的丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体以及权利要求1或2所述的两亲性可聚合单体，

其中，R₁-R₃各自独立地为氢或碳原子数1-3的烷基，R₄为选自-CONH₂、-COOH和-CONHC(CH₃)₂CH₂SO₃H中的任意一种基团。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，以所述单体混合物为基准，所述两亲性可聚合单体的用量为0.1-20重量％，丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体与权利要求1或2所述的两亲性可聚合单体的摩尔比为10-500∶1。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其中，以所述单体混合物为基准，所述两亲性可聚合单体的用量为5-15重量％，丙烯酸类和/或丙烯酰胺类单体与权利要求1或2所述的两亲性可聚合单体的摩尔比为10-100∶1。

15.根据权利要求12-14中任意一项所述的制备方法，其中，所述丙烯酸类单体为丙烯酸和/或甲基丙烯酸，丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的至少一种。

16.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述聚合反应包括第一聚合反应段和第二聚合反应段，所述第一聚合反应段的条件包括聚合温度为5-30℃，聚合时间为2-16小时，所述第二聚合反应段的条件包括聚合温度为45-55℃，聚合时间为1-8小时。

17.根据权利要求12所述的制备方法，其中，以所述单体混合物为基准，所述引发剂的用量为0.001-0.1重量％。

18.根据权利要求12或17所述的制备方法，其中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸胺、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸钠-亚硫酸钠、过硫酸胺-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸钠-亚硫酸氢钠或过硫酸胺-亚硫酸氢钠与偶氮二异丁基脒盐酸盐组成的复合引发剂中的至少一种。

19.权利要求8-11中任意一项所述的两亲性增粘共聚物在聚合物驱油剂中的应用。

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