CN108530645B - 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用 - Google Patents

一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108530645B
CN108530645B CN201810378934.7A CN201810378934A CN108530645B CN 108530645 B CN108530645 B CN 108530645B CN 201810378934 A CN201810378934 A CN 201810378934A CN 108530645 B CN108530645 B CN 108530645B
Authority
CN
China
Prior art keywords
amphiphilic
unsaturated monomer
generation
dendritic
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810378934.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108530645A (zh
Inventor
张健
朱玥珺
王金本
杨光
史学峰
王秀军
崔盈贤
王姗姗
石爻
赵文森
樊明红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC Research Institute Co Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN201810378934.7A priority Critical patent/CN108530645B/zh
Publication of CN108530645A publication Critical patent/CN108530645A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108530645B publication Critical patent/CN108530645B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/002Dendritic macromolecules
    • C08G83/003Dendrimers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • C08G83/002Dendritic macromolecules
    • C08G83/003Dendrimers
    • C08G83/004After treatment of dendrimers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/588Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific polymers

Abstract

本发明公开了一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用。本发明通过对乙二胺和丙烯酸甲酯反应生成的树枝状分子进行改性,得到具有树枝状分子、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构的不饱和单体,结构式如式(1)、式(2)或式(3)所示。本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体,具有树枝状结构、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构,具有规整的支化结构和显著的空间位阻特点,在高温和高矿化度环境中其流体力学半径不会明显减小。所述两亲型树枝状不饱和单体可用于制备两亲高分子驱油剂,用于稠油开采,与稠油混合后可以显著降低稠油粘度,有利于提高地层中稠油流动性。

Description

一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种不饱和单体及其制备方法与应用,具体涉及一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用,属于油田化学品技术领域。
背景技术
我国是化学驱油技术工业应用规模最大的国家,研究与应用水平处于世界前列。随着海上稠油化学驱矿场试验的深入,化学驱在规模化应用过程中面临着新的问题,须要解决的重要问题之一即是如何有效动用更高粘度可流动稠油。
两亲高分子是一类具有良好应用前景的驱油剂。通过利用两亲高分子独特的分子聚集行为和超分子结构,可以实现在单一分子体系基础上的高效、低成本和对稠油油藏无损害的强化冷采。两亲高分子驱油剂充分结合了常规驱油聚合物和表面活性剂二者的优势,对于稠油可进行有效分散、乳化等作用,可以显著降低稠油粘度、减小稠油在地层和井筒中流动阻力,有效解决二元复合驱(SP)以及三元复合驱(ASP)采油技术中存在的诸多问题。这对于降低开采过程能耗、减少排放污染、提高稠油采收率与采油速度具有重要意义。
功能单体是构筑两亲高分子驱油剂的重要单元,按照功能性可以分为两亲型单体、位阻型单体和抗水解型单体三个类别。树枝状分子是一类重要的树形大分子,分子结构中不存在线性单元,仅由内部的支化单元和外表面丰富的官能团组成。树枝状分子具有规整的超支化结构,其分子量呈单分散性,内部空腔具备良好的超分子封装能力,同时大分子外表面丰富的官能团为进行多样化改性提供了依据。两亲化改性后的树枝状分子,具有显著的空间位阻性、无缠绕特点和特殊的溶解性,在溶液中呈现出多样化的聚集形态和吸附行为,为功能型驱油剂的研制和应用提供了依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种两亲型树枝状不饱和单体;本发明通过对乙二胺和丙烯酸甲酯反应生成的树枝状分子进行改性,得到具有树枝状分子、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构的不饱和单体。
具体地,本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体的结构式如式(1)、式(2)或式(3)所示:
Figure BDA0001640493930000021
式(1)、式(2)和式(3)中,R为碳原子数为8~22的直连或支链烷基,X为Cl或Br。
具体地,R可为碳原子数为8的直连或支链烷基,如正辛烷或2-乙基己烷。
由上述结构式可以看出,本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体结构中同时包含树枝状结构、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构。
本发明所述两亲型树枝状不饱和单体可通过包括如下步骤的方法进行制备:
(1)乙二胺与丙烯酸甲酯进行反应分别得到0.5代PAMAM树枝状分子、1.5代PAMAM树枝状分子或2.5代PAMAM树枝状分子;
(2)所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述1.5代PAMAM树枝状分子或所述2.5代PAMAM树枝状分子依次与N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、N,N-二甲基乙二胺和卤代烷进行反应,得到1.0代两亲型树枝状不饱和单体、2.0代两亲型树枝状不饱和单体或3.0代两亲型树枝状不饱和单体,即权利要求1所述两亲型树枝状不饱和单体;
所述卤代烷的分子式为RX,其中,R为碳原子数为8~22的直连或支链烷基,X为Cl或Br。
上述的制备方法中,步骤(1)中,制备所述0.5代PAMAM树枝状分子的条件如下:
在氮气气氛下进行;
反应温度为35~45℃,反应时间为48~72h;
所述丙烯酸甲酯与所述乙二胺的摩尔比为1.0:4.5~6.0;
所述反应结束后需减压蒸馏去除残余丙烯酸甲酯及溶剂。
上述的制备方法中,步骤(1)中,按照下述过程制备所述1.5代PAMAM树枝状分子:
将所述0.5代PAMAM树枝状分子和所述乙二胺进行反应1得到粘稠液体产物A(需减压蒸馏除去溶剂及剩余乙二胺);在氮气气氛下,所述粘稠液体产物A与所述丙烯酸甲酯在35~45℃的条件下反应36~54h后补加所述丙烯酸甲酯继续反应36~54h(减压蒸馏去除残余丙烯酸甲酯及溶剂);
所述反应1的反应温度为45~55℃,反应时间为48~72h;
所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述乙二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比为1.0:4.5~6.0:9.0~12.0。
上述的制备方法中,步骤(1)中,按照下述过程制备所述2.5代PAMAM树枝状分子:
将所述1.5代PAMAM树枝状分子和所述乙二胺进行反应2得到粘稠液体产物B(需减压蒸馏除去溶剂及剩余乙二胺);在氮气气氛下,所述粘稠液体产物B与所述丙烯酸甲酯在35~45℃的条件下反应36~54h后补加所述丙烯酸甲酯继续反应72~96h(减压蒸馏去除残余丙烯酸甲酯及溶剂);
所述1.5代PAMAM树枝状分子、所述乙二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比为1.0:9.0~12.0:18.0~24.0。
上述的制备方法中,步骤(2)中,所述反应的步骤如下:
在氮气气氛下,所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述1.5代PAMAM树枝状分子或所述2.5代PAMAM树枝状分子与所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺在40~55℃的条件下进行反应,监测所述反应结束后加入所述N,N-二甲基乙二胺在40~55℃的条件下继续进行反应,监测所述反应结束后得到产物C(反应结束后除去溶剂、残余的N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和N,N-二甲基乙二胺);
在氮气气氛下,所述产物C与所述卤代烷经季铵盐化反应即得所述1.0代两亲型树枝状不饱和单体、所述2.0代两亲型树枝状不饱和单体或所述3.0代两亲型树枝状不饱和单体(反应结束后需经过减压蒸馏、重结晶、分离、真空干燥)。
上述的制备方法中,所述1.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备方法中,所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、所述N,N-二甲基乙二胺与所述卤代烷的摩尔比为1.0:1.1~1.5:1.5~5.0:1.5~5.0;
所述2.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备方法中,所述1.5代PAMAM树枝状分子、所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、所述N,N-二甲基乙二胺与所述卤代烷的摩尔比为1.0:1.1~1.5:3.0~12.0:3.0~12.0;
所述3.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备方法中,所述2.5代PAMAM树枝状分子、所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、所述N,N-二甲基乙二胺与所述卤代烷的摩尔比为1.0:1.1~4.0:3.0~18.0:3.0~18.0。
上述的制备方法中,步骤(1)和步骤(2)中,所述反应采用的溶剂均为甲醇、乙醇、丙醇和丙酮中的一种或几种;
步骤(1)中,所述溶剂的添加量可为所述反应的体系质量的30%~70%;
步骤(2)中,所述溶剂的添加量可为所述反应的体系质量的30%~80%。
本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体可用于制备两亲高分子驱油剂,用于稠油开采,与稠油混合后可以显著降低稠油粘度,有利于提高地层中稠油流动性。
具体地,所述两亲型树枝状不饱和单体可通过与丙烯酰胺、丙烯酸碱金属盐、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵之间的自由基共聚合反应制备两亲高分子驱油剂;
上述自由基共聚合反应中,以所有单体的总和为100%计,所述丙烯酰胺的摩尔百分含量为65~85%,所述丙烯酸碱金属盐的摩尔百分含量为5~25%,所述二甲基二烯丙基氯化铵的摩尔百分含量为1~10%,所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵的摩尔百分含量为1~10%,所述两亲型树枝状不饱和单体的摩尔百分含量为0.1~3mol%。
所述自由基共聚合反应在惰性气体保护下进行,起始反应温度为0~10℃,反应体系的pH为7.2~8.0。
本发明提供的两亲型树枝状不饱和单体,具有树枝状结构、季铵盐、长链烷基和不饱和双键结构,具有规整的支化结构和显著的空间位阻特点,在高温和高矿化度环境中其流体力学半径不会明显减小。所述两亲型树枝状不饱和单体可用于制备两亲高分子驱油剂,用于稠油开采,与稠油混合后可以显著降低稠油粘度,有利于提高地层中稠油流动性。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1、0.5代、1.5代和2.5代PAMAM树枝状分子的制备
(1)0.5代PAMAM树枝状分子的制备方法如下:
将0.1mol乙二胺和0.5mol丙烯酸甲酯缓慢加入盛有70g无水乙醇的三口瓶中,在搅拌条件下通入氮气脱氧1h,而后加热至35℃,继续反应48h。减压蒸馏去除残余的丙烯酸甲酯及无水甲醇,得到0.5代PAMAM树枝状分子。
(2)1.5代PAMAM树枝状分子的制备方法如下:
将0.5代PAMAM树枝状分子0.05mol、乙二胺0.27mol和40g无水甲醇加入三口瓶中,搅拌条件下加热至45℃,反应48h,监测反应进程。反应结束后,减压蒸馏除去无水甲醇及剩余乙二胺。将上述得到的粘稠液体与0.32mol丙烯酸甲酯以及90g无水乙醇加入三口瓶中,搅拌条件下通入氮气脱氧,而后加热至35℃,反应48h后补加0.2mol丙烯酸甲酯,继续反应48h。反应结束后,减压蒸馏去除残余丙烯酸甲酯及无水甲醇,得到1.5代PAMAM树枝状分子。
(3)2.5代PAMAM树枝状分子的制备方法如下:
将1.5代PAMAM树枝状分子0.05mol、乙二胺0.5mol和110g无水甲醇加入三口瓶中,搅拌条件下加热至45℃,反应48h,监测反应进程。反应结束后,减压蒸馏除去无水甲醇及剩余乙二胺。将上述得到的粘稠液体与0.65mol丙烯酸甲酯以及180g无水乙醇加入三口瓶中,搅拌条件下通入氮气脱氧,而后加热至35℃,反应48h后补加0.4mol丙烯酸甲酯,继续反应72h。反应结束后,减压蒸馏去除残余丙烯酸甲酯及无水甲醇,得到2.5代PAMAM树枝状分子。
实施例2、1.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备
将0.03mol 0.5代PAMAM树枝状分子、0.036molN-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和25g无水乙醇加入三口瓶中,通入氮气脱氧,搅拌条件下加热至40℃,反应期间进行反应程度监测。而后加入0.12molN,N-二甲基乙二胺,40℃下继续反应。反应结束后除去无水乙醇、残余的N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和N,N-二甲基乙二胺。将得到的产物0.02mol和0.08mol溴代十二烷溶于无水甲醇中,通入氮气脱氧1h,而后在搅拌条件下加热至50℃,继续反应96h。反应结束后,经过减压蒸馏、重结晶、柱层析法分离、真空干燥,得到1.0代两亲型树枝状不饱和单体,结构式如式(1)-1所示。
Figure BDA0001640493930000061
实施例3、2.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备
将0.01mol 1.5代PAMAM树枝状分子、0.015molN-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和35g无水乙醇加入三口瓶中,通入氮气脱氧,搅拌条件下加热至40℃,反应期间进行反应程度监测。而后加入0.1molN,N-二甲基乙二胺,40℃下继续反应。反应结束后除去无水乙醇、残余的N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和N,N-二甲基乙二胺。将得到的产物与0.11mol溴代正辛烷溶于无水甲醇中,通入氮气脱氧1h,而后在搅拌条件下加热至50℃,继续反应96h。反应结束后,经过减压蒸馏、重结晶、柱层析法分离、真空干燥,得到2.0代两亲型树枝状不饱和单体,结构式如式(2)-1所示。
Figure BDA0001640493930000071
实施例4、3.0代两亲型树枝状不饱和单体的制备
将0.01mol 2.5代PAMAM树枝状分子、0.015molN-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和55g无水乙醇加入三口瓶中,通入氮气脱氧,搅拌条件下加热至40℃,反应期间进行反应程度监测。而后加入0.2molN,N-二甲基乙二胺,40℃下继续反应。反应结束后除去无水乙醇、残余的N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺和N,N-二甲基乙二胺。将得到的产物与0.22mol溴代异辛烷溶于无水甲醇中,通入氮气脱氧1h,而后在搅拌条件下加热至50℃,继续反应96h。反应结束后,经过减压蒸馏、重结晶、柱层析法分离、真空干燥,得到3.0代两亲型树枝状不饱和单体,结构式如式(3)-1所示。
Figure BDA0001640493930000081
实施例5、两亲型树枝状不饱和单体的应用
1、利用实施例3制备的2.0代两亲型树枝状不饱和单体制备两亲高分子驱油剂A
使用丙烯酰胺、丙烯酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体共聚反应。
将占总反应体系重量25wt%的各种单体和占总反应体系重量75wt%的去离子水加入反应容器中,搅拌使单体完全溶解。各共聚单体(丙烯酰胺、丙烯酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体)占所有共聚单体的摩尔百分数依次为75mol%、16mol%、5.5mol%、2.5mol%、1.0mol%,搅拌使它们完全溶解,而后加入pH调节剂碳酸钠调节反应溶液pH为7.2左右,将反应溶液温度降至2℃,通氮气60min除去反应溶液中的氧气。在氮气保护下加入引发剂,继续通氮气20min,密闭继续反应6h。所得产品经过切割、干燥、粉碎,得到粉末状两亲高分子驱油剂产物,记为两亲高分子驱油剂A。
2、利用实施例3制备的2.0代两亲型树枝状不饱和单体制备两亲高分子驱油剂B
使用丙烯酰胺、丙烯酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体共聚反应。
将占总反应体系重量26wt%的各种单体和占总反应体系重量74wt%的去离子水加入反应容器中,搅拌使单体完全溶解。各共聚单体(丙烯酰胺、丙烯酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体)占所有共聚单体的摩尔百分数依次为73mol%、20mol%、5.0mol%、1.5mol%、0.5mol%,搅拌使它们完全溶解,而后加入pH调节剂氢氧化钠调节反应溶液pH为7.5左右,将反应溶液温度降至5℃,通氮气60min除去反应溶液中的氧气。在氮气保护下加入引发剂,继续通氮气20min,密闭继续反应6h。所得产品经过切割、干燥、粉碎,得到粉末状两亲高分子驱油剂产物,记为两亲高分子驱油剂B。
3、利用实施例3制备的2.0代两亲型树枝状不饱和单体制备两亲高分子驱油剂C
使用丙烯酰胺、丙烯酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体共聚反应。
将占总反应体系重量22wt%的各种单体和占总反应体系重量78wt%的去离子水加入反应容器中,搅拌使单体完全溶解。各共聚单体(丙烯酰胺、丙烯酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(2)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体)占所有共聚单体的摩尔百分数依次为70mol%、22mol%、4.0mol%、3.0mol%、1.0mol%,搅拌使它们完全溶解,而后加入pH调节剂氢氧化钠调节反应溶液pH为8.0左右,将反应溶液温度降至10℃,通氮气50min除去反应溶液中的氧气。在氮气保护下加入引发剂,继续通氮气25min,密闭继续反应7h。所得产品经过切割、干燥、粉碎,得到粉末状两亲高分子驱油剂产物,记为两亲高分子驱油剂C。
4、利用实施例4制备的3.0代两亲型树枝状不饱和单体制备两亲高分子驱油剂D
使用丙烯酰胺、丙烯酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(3)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体共聚反应。
将占总反应体系重量25wt%的各种单体和占总反应体系重量75wt%的去离子水加入反应容器中,搅拌使单体完全溶解。各共聚单体(丙烯酰胺、丙烯酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(3)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体)占所有共聚单体的摩尔百分数依次为75mol%、20mol%、2.5mol%、2.0mol%、0.5mol%,搅拌使它们完全溶解,而后加入pH调节剂氢氧化钠调节反应溶液pH为7.5左右,将反应溶液温度降至5℃,通氮气50min除去反应溶液中的氧气。在氮气保护下加入引发剂,继续通氮气25min,密闭继续反应7h。所得产品经过切割、干燥、粉碎,得到粉末状两亲高分子驱油剂产物,记为两亲高分子驱油剂D。
5、利用实施例4制备的3.0代两亲型树枝状不饱和单体制备两亲高分子驱油剂E
使用丙烯酰胺、丙烯酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(3)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体共聚反应。
将占总反应体系重量28wt%的各种单体和占总反应体系重量72wt%的去离子水加入反应容器中,搅拌使单体完全溶解。各共聚单体(丙烯酰胺、丙烯酸钠、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵和式(3)-1所示的两亲型树枝状不饱和单体)占所有共聚单体的摩尔百分数依次为80mol%、15mol%、2.5mol%、2.0mol%、0.5mol%,搅拌使它们完全溶解,而后加入pH调节剂调节反应溶液pH为8.0左右,将反应溶液温度降至2℃,通氮气60min除去反应溶液中的氧气。在氮气保护下加入引发剂,继续通氮气20min,密闭继续反应7h。所得产品经过切割、干燥、粉碎,得到粉末状两亲高分子驱油剂产物,记为两亲高分子驱油剂D。
两亲高分子驱油剂A-E的稠油降粘效果测试:
使用氯化钠1.0×l04mg/L的盐水配制不同浓度的两亲高分子驱油剂溶液。在65℃下,将渤海某油田电脱原油样品25ml加入50ml具塞试管中,继续加入25ml两亲高分子驱油剂溶液,盖紧试管塞后,采用手工方式振荡或将试管放置在振荡箱内,水平振荡80~100次,振幅应大于20cm。充分混合后,使用Brookfield粘度计在65℃下测定稠油降粘后混合体系粘度,稠油降粘率按照下式计算:
Figure BDA0001640493930000101
实验结果见表1所示,由表1中的数据可以看出,由本发明两亲型树枝状不饱和单体制备的两亲高分子驱油剂对两个稠油油样具有明显的降粘效果;两亲高分子驱油剂溶液浓度为400mg/L时,稠油降粘率高于49%,最高达68.98%,浓度为1200mg/L时,稠油降粘率高于68%,最高达87.23%。
表1两亲高分子驱油剂A-E的稠油降粘结果
Figure BDA0001640493930000102
Figure BDA0001640493930000111

Claims (8)

1.一种两亲型树枝状不饱和单体,其结构式如式(2)或式(3)所示:
Figure FDA0002864433020000011
式(2)和式(3)中,R为碳原子数为8~22的直连或支链烷基,X为Cl或Br。
2.权利要求1所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙二胺与丙烯酸甲酯进行反应分别得到0.5代PAMAM树枝状分子、1.5代PAMAM树枝状分子或2.5代PAMAM树枝状分子;
(2)所述1.5代PAMAM树枝状分子或所述2.5代PAMAM树枝状分子依次与N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、N,N-二甲基乙二胺和卤代烷进行反应,得到2.0代两亲型树枝状不饱和单体或3.0代两亲型树枝状不饱和单体,即权利要求1所述两亲型树枝状不饱和单体;
所述卤代烷的分子式为RX,其中,R为碳原子数为8~22的直链 或支链烷基,X为Cl或Br。
3.根据权利要求2所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,按照下述过程制备所述1.5代PAMAM树枝状分子:
将所述0.5代PAMAM树枝状分子和所述乙二胺进行反应1得到粘稠液体产物A;在氮气气氛下,所述粘稠液体产物A与所述丙烯酸甲酯在35~45℃的条件下反应36~54h后补加所述丙烯酸甲酯继续反应36~54h;
所述反应1的反应温度为45~55℃,反应时间为48~72h;
所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述乙二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比为1.0:5.4:6.4。
4.根据权利要求2所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,按照下述过程制备所述2.5代PAMAM树枝状分子:
将所述1.5代PAMAM树枝状分子和所述乙二胺进行反应2得到粘稠液体产物B;在氮气气氛下,所述粘稠液体产物B与所述丙烯酸甲酯在35~45℃的条件下反应36~54h后补加所述丙烯酸甲酯继续反应72~96h;
所述1.5代PAMAM树枝状分子、所述乙二胺与所述丙烯酸甲酯的摩尔比为1.0:10.0:13.0。
5.根据权利要求2-4中任一项所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述反应的步骤如下:
在氮气气氛下,所述0.5代PAMAM树枝状分子、所述1.5代PAMAM树枝状分子或所述2.5代PAMAM树枝状分子与所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺在40~55℃的条件下进行反应,监测所述反应结束后加入所述N,N-二甲基乙二胺在40~55℃的条件下继续进行反应,监测所述反应结束后得到产物C;
在氮气气氛下,所述产物C与所述卤代烷经季铵盐化反应即得所述1.0代两亲型树枝状不饱和单体、所述2.0代两亲型树枝状不饱和单体或所述3.0代两亲型树枝状不饱和单体。
6.根据权利要求5所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,其特征在于:所述1.5代PAMAM树枝状分子、所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、所述N,N-二甲基乙二胺与所述卤代烷的摩尔比为1.0:1.1~1.5:3.0~12.0:3.0~12.0;
所述2.5代PAMAM树枝状分子、所述N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、所述N,N-二甲基乙二胺与所述卤代烷的摩尔比为1.0:1.5:20.0:22.0。
7.根据权利要求6所述两亲型树枝状不饱和单体的制备方法,其特征在于:步骤(1)和步骤(2)中,所述反应采用的溶剂均为甲醇、乙醇、丙醇和丙酮中的一种或几种;
步骤(1)中,所述溶剂的添加量为所述反应的体系质量的30%~70%;
步骤(2)中,所述溶剂的添加量为所述反应的体系质量的30%~80%。
8.权利要求1所述两亲型树枝状不饱和单体在制备两亲高分子驱油剂或稠油开采中的应用。
CN201810378934.7A 2018-04-25 2018-04-25 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用 Active CN108530645B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810378934.7A CN108530645B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810378934.7A CN108530645B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108530645A CN108530645A (zh) 2018-09-14
CN108530645B true CN108530645B (zh) 2021-02-19

Family

ID=63478643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810378934.7A Active CN108530645B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108530645B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103130967A (zh) * 2013-02-28 2013-06-05 西南石油大学 一种超支化疏水缔合水溶性聚合物及其制备方法
CN103288672A (zh) * 2013-03-15 2013-09-11 山东大学(威海) 一种树枝状季铵盐表面活性剂的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012175622A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Dsm Ip Assets B.V. Polymer, process and use

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103130967A (zh) * 2013-02-28 2013-06-05 西南石油大学 一种超支化疏水缔合水溶性聚合物及其制备方法
CN103288672A (zh) * 2013-03-15 2013-09-11 山东大学(威海) 一种树枝状季铵盐表面活性剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108530645A (zh) 2018-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102304201B (zh) 一种疏水缔合型交联聚合物线团及其制备方法
CN104844765B (zh) 一种超支化聚合物驱油剂及其制备方法
CN102876313B (zh) 疏水缔合聚合物—复合表面活性剂二元复合驱体系及方法
CN103910830B (zh) 一种水溶性支化聚合物及其制备方法与应用
EP2738237B1 (en) Amphiphilic macromolecule and use thereof
EP2738191B1 (en) Amphiphilic macromolecule and use
CN104109519B (zh) 甜菜碱‑聚合物驱油组合物及制备方法
CN106590586B (zh) 用于三次采油的驱油剂
CN101486782A (zh) 一种有羧基和辣素活性的疏水缔合聚合物及其制备方法
CN104140493B (zh) 一种水溶性离子型疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法和应用
CN111518239B (zh) 一种乳液型压裂液降阻剂及其制备方法
EP3995557A1 (en) Carbon-dioxide-responsive self-thickening intelligent fluid based on supramolecular self-assembly
CN101392041A (zh) 含辣素和磺酸基的疏水缔合聚合物及其制备方法
CN110669492A (zh) 一种抗剪切超支化聚合物驱油剂及其制备方法和应用
CN108546315B (zh) 一种两亲高分子驱油剂及其制备方法与应用
CN107699221B (zh) 一种双功能缔合型减阻剂及其合成方法
CN106753315A (zh) 一种温控型变黏酸及其制备方法
CN104559985B (zh) 驱油用聚表组合物及其三次采油中应用
CN115386047A (zh) 油气井抗高温盐水基压裂液稠化剂用聚合物
CN108530645B (zh) 一种两亲型树枝状不饱和单体及其制备方法与应用
CN111778007B (zh) 一种海水基互穿网络聚合物凝胶驱油剂的制备方法
CN103242498A (zh) 两亲嵌段季铵内盐及其制备方法与应用
CN106317324B (zh) 制备减阻剂用稳定剂和页岩气压裂用减阻剂及它们的制备方法
CN108144551B (zh) 一种可聚合超支化表面活性剂及制备方法
CN103613707A (zh) 具有孪尾长链的两性丙烯酰胺共聚物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant