CN111393545B - 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用 - Google Patents

一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111393545B
CN111393545B CN202010119691.2A CN202010119691A CN111393545B CN 111393545 B CN111393545 B CN 111393545B CN 202010119691 A CN202010119691 A CN 202010119691A CN 111393545 B CN111393545 B CN 111393545B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
resistant
salt
temperature
oil
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
CN202010119691.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111393545A (zh
Inventor
杜光焰
周密
彭远元
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.)
Liuzhou Daqing Petrochemical Co ltd
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
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 Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN202010119691.2A priority Critical patent/CN111393545B/zh
Publication of CN111393545A publication Critical patent/CN111393545A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111393545B publication Critical patent/CN111393545B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/36Sulfonation; Sulfation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • C08F293/005Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule using free radical "living" or "controlled" polymerisation, e.g. using a complexing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/44Preparation of metal salts or ammonium salts
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2438/00Living radical polymerisation
    • C08F2438/03Use of a di- or tri-thiocarbonylthio compound, e.g. di- or tri-thioester, di- or tri-thiocarbamate, or a xanthate as chain transfer agent, e.g . Reversible Addition Fragmentation chain Transfer [RAFT] or Macromolecular Design via Interchange of Xanthates [MADIX]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及石油开采技术领域,为解决现有聚合物驱油剂耐温抗盐性能不理想的问题,提供了一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用,所述耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂由聚合物单元A和聚合物单元B自组装形成。本发明的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂具有性能可控、具有自我修复能力、能够对环境刺激产生响应的特点,通过调节环糊精和疏水长链的比例,可以调控聚合物的溶解度和后期疏水缔合的能力;通过调节磺酸和金刚烷胺的比例,可以调控聚合物的溶解度和耐温抗盐的能力;通过调控聚合物单元A与聚合物单元B的比例,调控耐温抗盐以及驱油性能。

Description

一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、 应用
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域,尤其涉及一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用。
背景技术
聚合物驱是三次采油的主要技术方法,是一项提高采收率的有效技术措施。自上世纪七、八十年代以来,国内的油田工作者对驱油用聚合物的合成及应用进行了大量的研究,某些领域目前已达到国际先进水平。近年来,随着石油勘探难度的逐渐增加,提高采收率新技术尤其是聚合物驱油技术研究和应用愈来愈受到石油科技工作者的重视,聚合物驱实施对象已从常规油藏向稠油、高温和高矿化度等特殊油藏转移,聚合物产品已从“高分子量”、“超高分子量”聚合物向“抗温”、“缔合型”和“功能型”聚合物升级。
聚合物驱油最常用的聚合物有两类:①以黄胞胶为代表的生物聚合物;②以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)及其衍生物为代表的合成聚合物,以HPAM为主。但HPAM耐温抗盐性能不理想,油藏条件下的极限使用温度仅为75℃,有盐存在时粘度剧烈下降,二价金属离子还会使其产生沉淀而丧失粘度。另外,HPAM在剪切作用下会发生分子链断裂,导致其增粘能力降低。研究表明,HPAM的耐温性、抗盐性和抗剪切性等性能较差,使其应用条件受到限制。黄胞胶具有一定的耐盐耐剪切性能,但黄胞胶在高温地层内会发生热氧化降解,用于三次采油的地层温度一般不宜高于60℃。HPAM和黄胞胶这两种工业产品由于各自溶液性能的不足,均难以应用于高温和高矿化度油藏。为改善聚合物的耐温抗盐性能,满足日益严苛的油藏条件(高温高盐)进行聚合物驱的需要,国内外对耐温抗盐聚合物进行了大量探索。
其中,疏水缔合物因其重要的理论意义和应用价值而受到广泛关注。但是,在现场使用过程中,疏水缔合聚合物存在溶解速度慢,采出液处理较困难等很多问题。目前在利用超分子作用力调节体系流变行为的研究领域中,利用环糊精单体包合作用来调节缔合聚合物溶液的流变性是一个非常重要而且较新的研究方向。将环糊精聚合物与缔合聚合物在水溶液中混合,聚合物疏水部分或聚合物链将与环糊精疏水空腔发生包合构建大分子网络,从而引起体系粘度增加。疏水缔合聚合物水溶液粘度主要由疏水缔合作用决定,通过改变疏水基团种类和含量以及向体系中加入盐或表面活性剂等可实现溶液流变性能调控。然而,这些方法只是从疏水作用强度上来调节溶液流变性,并没改变分子结构和相互作用力的类型,进而很难从根本上改变聚合物性能。
发明内容
本发明为了克服现有聚合物驱油剂耐温抗盐性能不理想的问题,提供了一种具有自我修复能力、能够对环境刺激产生响应的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
本发明还提供了一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,该方法操作简单,对设备无特殊要求,条件及材料性能可控。
本发明还提供了一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂在的石油开采领域中的应用。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂,所述耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂由聚合物单元A和聚合物单元B自组装形成;
所述聚合物单元A具有以下结构式:
Figure BDA0002392576490000021
其中,物质的量之比a:x:y:y=(90~70):(10~30):(0.1~2):(0.1~2),n=6~16。
聚合物单元A分别含有亲水性环糊精和少量疏水长链,疏水长链极易进入环糊精空腔,破坏疏水缔合,提高溶解度和抗盐性。环糊精主体良好的溶解能力,在各单元疏水支化臂上引入环糊精,由于环糊精空腔的疏水效应,部分聚合物臂上的疏水长链可进入环糊精空腔,通过调节疏水链与环糊精的比例,可在保持聚合物抗剪切性的同时,显著改善常规疏水缔合物溶解性差的问题。
所述聚合物单元B具有以下结构式:
Figure BDA0002392576490000031
其中,物质的量之比a:x:y:z=(80~40):(10~30):(10~30):(0.1~2.0)。
聚合物单元B同时含有亲水性磺酸盐和疏水性金刚烷,有利于提高溶解度和抗盐性。
超分子聚合物是小分子单体借助非共价键相互作用自组装而得到的聚合物,不仅拥有传统聚合物的很多性质,更具备一些传统共价聚合物所难以达到的特殊性质。由于这些非共价键的存在,使得超分子聚合物的聚合与降解可以可逆地发生,因而赋予了它们具有自我修复和对环境刺激产生响应等特点,因此超分子聚合物被认为是一种“智能材料”。
本发明利用超分子聚合物分子的“动态键联”、可自组装形成新颖多级三维结构的特点,以疏水缔合聚合物为支化臂,根据主--客体识别的原理,通过疏水缔合,竞争识别等协同作用,构筑具备耐温耐盐、抗剪切、溶解快的新型树枝状超分子聚合物。
本发明利用聚合物单元A和聚合物单元B形成超分子聚合物,在地面剪切作用下可迅速变稀,快速溶解。泵入地层后,在静止条件下金刚烷竞争识别进入环糊精,形成第一物理“交联”,同时游离出来的疏水链缔合,形成第二物理“交联”,由于“疏水缔合”和大量主客体作用等“动态键”的协同存在,将极大增强三维网络。将可有效延缓由于升温而造成的三维多级网络快速解离的现象,从而使整个体系起到耐温抗盐作用。
作为优选,所述聚合物单元A和聚合物单元B的物质的量比为3:1~1:3。
一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)利用一次RAFT反应,在聚酰胺-胺型树枝状高分子(PAMAM)中引入丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),合成树枝状聚合物PAM;
(2)利用二次RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入环糊精(A-CD)和疏水长链季氨盐(CnDMAAC(n=6~16)),合成聚合物单元A;通过调节环糊精和疏水长链的比例,可以调控聚合物的溶解度和后期疏水缔合的能力;
(3)利用三次RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入叔丁基磺酸(AMPS)和金刚烷胺(A-AD),合成聚合物单元B;通过调节磺酸和金刚烷胺的比例,可以调控聚合物的溶解度和耐温抗盐的能力;
(4)将步骤(2)合成的聚合物单元A和步骤(3)合成的聚合物单元B混合均匀,自组装形成耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂;通过调控聚合物单元A与聚合物单元B的比例,调控耐温抗盐以及驱油性能。
本发明耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的合成路线如下所示:
Figure BDA0002392576490000041
作为优选,步骤(1)中,步骤(1)中,所述丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为90:10~70:30;所述丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺与聚酰胺-胺型树枝状高分子的摩尔量比为90:10:0.5。
作为优选,步骤(2)中,所述环糊精和疏水长链季氨盐的物质的量比为3:1~1:3。
作为优选,步骤(3)中,所述叔丁基磺酸与金刚烷胺的物质的量比为(10~30):(0.1~2.0)。
作为优选,步骤(1)中,一次RAFT反应的工艺条件为:分别称取聚酰胺-胺型树枝状高分子,丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL),依次加入到封口瓶(体积优选为20mL)内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气(排气时间优选为20min)后,置于40~70℃油浴中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析,冷冻干燥,得到树枝状聚合物PAM。
作为优选,步骤(2)中,二次RAFT反应的工艺条件为:分别称取步骤(1)得到的树枝状聚合物PAM,环糊精(A-CD),疏水长链季氨盐(CnDMAAC(n=6~16)),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入到封口瓶(体积优选为20mL)内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气(排气时间优选为20min)后,置于40~70℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后,得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥,得到聚合物单元A。
作为优选,步骤(3)中,三次RAFT反应的条件为:分别称取步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM,叔丁基磺酸(AMPS),金刚烷(A-AD),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入到封口瓶内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气(排气时间优选为20min)后,置于40~70℃油浴中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥,得到聚合物单元B。
作为优选,步骤(4)中,自组装工艺为:聚合物单元A和聚合物单元B按照摩尔比1:1搅拌均匀,在剪切作用下迅速变稀,快速溶解;泵入地层后,在静止条件下形成超分子三维网络,迅速增稠,得到耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂在石油开采领域中的应用,具体方法为:
树枝状大分子功能单元的制备:丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,PAMAM-(NH-RAFT)16在链转移剂作用下发生聚合反应,制得树枝状大分子功能单元PAM;
树枝状功能单元A的制备:PAM,A-CD,CnDMAAC(n=6~16),在链转移剂作用下发生聚合反应,制得树枝状功能单元A;
树枝状功能单元B的制备:PAM,AMPS,A-AD在链转移剂作用下发生聚合反应,制得树枝状功能单元B;
耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备步骤:树枝状单元A和树枝状单元B按照摩尔比搅拌均匀,在剪切作用下迅速变稀,快速溶解;通过水溶液自组装制得耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
因此,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂具有性能可控、具有自我修复能力、能够对环境刺激产生响应的特点,通过调节环糊精和疏水长链的比例,可以调控聚合物的溶解度和后期疏水缔合的能力;通过调节磺酸和金刚烷胺的比例,可以调控聚合物的溶解度和耐温抗盐的能力;通过调控聚合物单元A与聚合物单元B的比例,调控耐温抗盐以及驱油性能;
(2)操作简单,对设备无特殊要求,条件易于控制,易于实现产业化;
(3)本发明的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂具有性能可控、具有自我修复能力、能够对环境刺激产生响应的特点,可广泛应用于石油开采领域。
附图说明
图1是耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的合成原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中,若非特指,所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的,下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域常规方法。
实施例1
(1)按照图1所示的合成原理,利用RAFT反应,在聚酰胺-胺型树枝状高分子中引入丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺,合成树枝状聚合物PAM;分别称取丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,PAMAM-(NH-RAFT)16(摩尔量比为90:10:0.5),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物PAM;
(2)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入环糊精和疏水长链季氨盐,合成聚合物单元A;分别称取PAM,环糊精A-CD,疏水长链季氨盐CnDMAAC(n=6),环糊精和疏水长链季氨盐的物质的量比为3:1,水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物A;
(3)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入叔丁基磺酸和金刚烷胺,合成聚合物单元B;分别称取PAM,AMPS,A-AD(叔丁基磺酸与金刚烷胺的物质的量比为10:0.1),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥得到干燥的聚合物B;
(4)将步骤(2)合成的聚合物单元A和步骤(3)合成的聚合物单元B按照摩尔比1:3混合均匀,自组装形成耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
实施例2
(1)利用RAFT反应,在聚酰胺-胺型树枝状高分子中引入丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺,合成树枝状聚合物PAM;分别称取丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,PAMAM-(NH-RAFT)16(摩尔量比为90:10:0.5),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物PAM;
(2)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入环糊精和疏水长链季氨盐,合成聚合物单元A;分别称取PAM,环糊精A-CD,疏水长链季氨盐CnDMAAC(n=16),环糊精和疏水长链季氨盐的物质的量比为1:3,水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物A;
(3)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入叔丁基磺酸和金刚烷胺,合成聚合物单元B;分别称取PAM,AMPS,A-AD(叔丁基磺酸与金刚烷胺的物质的量比为30:2.0),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥得到干燥的聚合物B;
(4)将步骤(2)合成的聚合物单元A和步骤(3)合成的聚合物单元B按照摩尔比3:1混合均匀,自组装形成耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
实施例3
(1)利用RAFT反应,在聚酰胺-胺型树枝状高分子中引入丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺,合成树枝状聚合物PAM;分别称取丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,PAMAM-(NH-RAFT)16(摩尔量比为90:10:0.5),水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物PAM;
(2)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入环糊精和疏水长链季氨盐,合成聚合物单元A;分别称取PAM,环糊精A-CD,疏水长链季氨盐CnDMAAC(n=10),环糊精和疏水长链季氨盐的物质的量比为1:1,水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周,冷冻干燥得到干燥的聚合物A;
(3)利用RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入叔丁基磺酸和金刚烷胺,合成聚合物单元B;分别称取PAM,AMPS,A-AD,(叔丁基磺酸与金刚烷胺的物质的量比为20:1,水和1,4-二氧六环的混合溶剂(9/1,V/V,2mL)依次加入20mL封口瓶内密闭。将反应液鼓氮排气20min后,置于50℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN。反应5h后,将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥得到干燥的聚合物B;
(4)将步骤(2)合成的聚合物单元A和步骤(3)合成的聚合物单元B按照摩尔比1:1混合均匀,自组装形成耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
将实施例1-3制备得到的聚合物驱油剂样品分别缓慢加入装有矿化度为85000mg·L-1的盐水的烧杯中,配制成浓度为2000mg·L-1的聚合物驱油剂溶液,在85℃下缓慢搅拌5h,考察其耐温性能;室温下搅拌5h,考察其耐盐性能。测试溶液表观黏度的测试温度均为40℃,测试结果如表1所示:
表1.测试结果
Figure BDA0002392576490000081
由表1可以看出,本发明的树枝状超分子聚合物驱油剂具有较好耐温抗盐性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂,其特征在于,所述耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂由聚合物单元A和聚合物单元B自组装形成;
所述聚合物单元A具有以下结构式:
Figure FDA0003686054250000011
其中,
Figure FDA0003686054250000012
为环糊精,物质的量之比a:x:y:y=(90~70):(10~30):(0.1~2):(0.1~2),n=6~16;
所述聚合物单元B具有以下结构式:
Figure FDA0003686054250000013
其中,物质的量之比a:x:y:z=(80~40):(10~30):(10~30):(0.1~2.0)。
2.根据权利要求1所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂,其特征在于,所述聚合物单元A和聚合物单元B的物质的量比为3:1~1:3。
3.一种如权利要求1或2所述的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)利用一次RAFT反应,在聚酰胺-胺型树枝状高分子中引入N,N-二甲基丙烯酰胺,丙烯酰胺,合成树枝状聚合物PAM;
(2)利用二次RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入环糊精和疏水长链季氨盐,合成聚合物单元A;
(3)利用三次RAFT反应,在步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM的侧链同时引入叔丁基磺酸和金刚烷胺,合成聚合物单元B;
(4)将步骤(2)合成的聚合物单元A和步骤(3)合成的聚合物单元B混合均匀,自组装形成耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂。
4.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺的质量比为90:10~70:30。
5.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述环糊精和疏水长链季氨盐的物质的量比为3:1~1:3。
6.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述叔丁基磺酸与金刚烷胺的物质的量比为(10~30):(0.1~2.0)。
7.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,一次RAFT反应的工艺条件为:分别称取聚酰胺-胺型树枝状高分子,丙烯酰胺与N,N-二甲基丙烯酰胺,水和1,4-二氧六环的混合溶剂,依次加入到封口瓶内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气后,置于40~70℃油浴中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析,冷冻干燥,得到树枝状聚合物PAM。
8.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,二次RAFT反应的工艺条件为:分别称取步骤(1)得到的树枝状聚合物PAM,环糊精,疏水长链季氨盐,水和1,4-二氧六环的混合溶剂依次加入到封口瓶内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气后,置于40~70℃的油浴锅中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后,得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥,得到聚合物单元A。
9.根据权利要求3所述的一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,三次RAFT反应的条件为:分别称取步骤(1)合成的树枝状聚合物PAM,叔丁基磺酸,金刚烷,水和1,4-二氧六环的混合溶剂依次加入到封口瓶内,密闭后混合均匀,得反应液;将反应液鼓氮排气后,置于40~70℃油浴中稳定5min,用微量注射器注入引发剂AIBN,反应2~10h后得聚合物;将聚合物用去离子水稀释,转移入透析袋中,用去离子水透析一周后,冷冻干燥,得到聚合物单元B。
10.一种如权利要求1或2所述的耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂在石油开采领域中的应用。
CN202010119691.2A 2020-02-26 2020-02-26 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用 Active CN111393545B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010119691.2A CN111393545B (zh) 2020-02-26 2020-02-26 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010119691.2A CN111393545B (zh) 2020-02-26 2020-02-26 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111393545A CN111393545A (zh) 2020-07-10
CN111393545B true CN111393545B (zh) 2022-08-23

Family

ID=71434052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010119691.2A Active CN111393545B (zh) 2020-02-26 2020-02-26 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111393545B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112111260B (zh) * 2020-10-09 2022-06-24 西南石油大学 一种驱替前缘突进锁定剂体系及其制备方法
CN117143368B (zh) * 2023-07-26 2024-05-03 中国地质大学(武汉) 基于超分子可逆交联的自修复调驱剂及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4694046A (en) * 1985-11-25 1987-09-15 Exxon Research And Engineering Company Hydrophobically associating terpolymers of acrylamide, salts of acrylic acid and alkyl acrylamide
CN103524751A (zh) * 2013-09-11 2014-01-22 江南大学 一种双敏感性环糊精超分子聚集体的制备方法
CN103849367A (zh) * 2014-03-20 2014-06-11 西南石油大学 一种枝化疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法
CN104371691A (zh) * 2014-10-27 2015-02-25 西南石油大学 一种疏水缔合聚合物磺酸盐驱油剂及其合成方法
CN106749887A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种耐温抗盐型疏水缔合聚合物的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201301648D0 (en) * 2013-01-30 2013-03-13 Cambridge Entpr Ltd Nested supramolecular capsules

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4694046A (en) * 1985-11-25 1987-09-15 Exxon Research And Engineering Company Hydrophobically associating terpolymers of acrylamide, salts of acrylic acid and alkyl acrylamide
CN103524751A (zh) * 2013-09-11 2014-01-22 江南大学 一种双敏感性环糊精超分子聚集体的制备方法
CN103849367A (zh) * 2014-03-20 2014-06-11 西南石油大学 一种枝化疏水缔合聚合物驱油剂及其制备方法
CN104371691A (zh) * 2014-10-27 2015-02-25 西南石油大学 一种疏水缔合聚合物磺酸盐驱油剂及其合成方法
CN106749887A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种耐温抗盐型疏水缔合聚合物的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111393545A (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3231824B1 (en) Hydrophobic associated polymer and preparation method therefor
CN111393545B (zh) 一种耐温抗盐树枝状超分子聚合物驱油剂及其制备方法、应用
CN111909306B (zh) 双水相pam/amps纳米微球乳胶及制备方法和应用
CN112341570A (zh) 双水相聚丙烯酰胺三元共聚物纳米微球乳胶及其制备方法
CN113831482B (zh) 一种基于叔胺基团的co2响应增粘聚合物及其制备方法和应用
CN110357995B (zh) 一种末端功能改性的低分子量聚合物及其制备方法
CN110790862B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN110790859B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN112745454A (zh) 一种高温深井酸化用增稠剂及其制备方法
CN110790860B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN110790861B (zh) 丙烯酰胺共聚物及其制备方法和应用
CN107840965B (zh) 一种长支链结构的两亲聚合物的制备方法
CN105153360A (zh) 控制动力学条件制备部分交联部分支化聚合物驱油剂的方法
CN103837438A (zh) 孪尾疏水缔合聚合物的特性粘数测定方法
CN103833898A (zh) 基于控制反应温度的孪尾疏水缔合聚合物的合成工艺
CN117645696A (zh) 一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法
CN118516098A (zh) 一种微凝胶颗粒驱油剂
CN118240537A (zh) 一种自组装调驱体系及其制备方法
CN113527601A (zh) 一种高温高盐油气田用纳米驱油剂及其制备方法
CN112279962A (zh) 一种用作稠油驱油剂的三元聚合物及其制备方法
CN117164847A (zh) 功能单体、两亲功能聚丙烯酰胺聚合物、化学驱油剂及制备方法和应用
CN103833889A (zh) 控制pH值的孪尾疏水缔合聚合物的合成工艺
CN103833897A (zh) 控制搅拌时间的孪尾疏水缔合聚合物的合成工艺
CN103833899A (zh) 控制edta加量的孪尾疏水缔合聚合物的合成工艺
CN103833892A (zh) 控制丙烯酸加量的孪尾疏水缔合聚合物的合成工艺

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
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230811

Address after: Room 406, GOGO Business Center, No. 851 Wusi Middle Road, Hepingli Street Office, Lianchi District, Baoding City, Hebei Province, 071000, Commercial use

Patentee after: Hebei Zhangxin Information Technology Co.,Ltd.

Address before: 310014 No. 18 Chao Wang Road, Xiacheng District, Zhejiang, Hangzhou

Patentee before: JIANG University OF TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230823

Address after: 163000 Chemical Community, Lamadian Town, Ranghulu District, Daqing City, Heilongjiang Province

Patentee after: Liuzhou Daqing Petrochemical Co.,Ltd.

Address before: Room 406, GOGO Business Center, No. 851 Wusi Middle Road, Hepingli Street Office, Lianchi District, Baoding City, Hebei Province, 071000, Commercial use

Patentee before: Hebei Zhangxin Information Technology Co.,Ltd.