一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法

文檔序號:3629705
專利名稱:一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法
技術領域
本發明涉及一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法。
背景技術
稠油因其密度大、粘度高致使開采和輸送困難,其開采的關鍵是降粘、降摩擦、改善流變性,乳化降粘法開采稠油備受關注。乳化降粘技術作為降粘幅度最大和使用經濟的化學降粘技術,已在世界各稠油油田中得到了廣泛的應用。其中所使用的兩親聚合物類降粘劑,區別于傳統混合乳化降粘劑導致的采出稠油破乳脫水困難和處理量大等缺點,具有用量小、成本低、對原油的加工無影響等優點。兩親聚合物降粘劑優異的降粘性能歸因于聚合物分子在溶液中通過分子間聚集而形成致密的空間網狀聚集體。兩親聚合物類降粘劑的性能與其化學組成或者說其制備方法有很大相關性,化學組成或者其制備方法上一些細微區別可能會使兩親聚合物類降粘劑在降粘性能及其它性能(如抑菌)上有較大區別。

發明內容
本發明的目的在于提供一種具備良好的降粘作用甚至抑菌作用的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法。本發明以α -2溴代丙酸乙酯(EPN2Br)等為引發劑,用ATRP法聚合得到分子量分布較窄的兩親性嵌段季銨內鹽驅油劑。本發明提供的一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,包括以下步驟(I)將烷基取代4-乙烯苯磺酸單體、丙烯酸仲胺酯單體、甲苯、水一起混合均勻,所述烷基取代4-乙烯 苯磺酸、丙烯酸仲胺酯單體二者之間的物質的量之比為1:(2 100),所述水的用量為所 述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的2 20倍;所述甲苯的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的I 10倍;(2)以 CuCl 和 N,N,K,Ν",Ν"-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)/2,2’-聯二吡啶(bpy)的混合體系為催化劑,各組分的重量比例依次可以為1:0. 5-1. 5 :1. 5-2. 5,較佳為1:1 :2(隨后的實施例使用該比例);(3)調節⑴中得到的混合物的pH為6. 5 7. 5 ;(4)向(I)加入(2)進行聚合反應;(5)將(4)中聚合反應得到的凝膠透析,產物干燥后得到所述兩親嵌段季銨內鹽驅油劑。優選地,所述烷基取代4-乙烯苯磺酸單體的化學式如式(I)所示
權利要求
1.一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟(1)將烷基取代4-乙烯苯磺酸單體、丙烯酸仲胺酯單體、甲苯、水一起混合均勻,所述烷基取代4-乙烯苯磺酸、丙烯酸仲胺酯單體二者之間的物質的量之比為1:(2 100),所述水的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的2 20倍;所述甲苯的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的I 10倍;(2)以CuCl和N,N,N',N",N"-五甲基二亞乙基三胺/2,2’-聯二吡啶的混合體系為催化劑;(3)調節⑴中得到的混合物的pH為6.5 7. 5 ;(4)向⑴加入(2)進行聚合反應;(5)將(4)中聚合反應得到的凝膠透析,產物干燥后得到所述兩親嵌段季銨內鹽驅油劑。
2.根據權利要求1所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于,所述烷基取代4-乙烯苯磺酸單體的化學式如式(I)所示
3.根據權利要求1所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于所述兩親嵌段季銨內鹽的化學式如式(II)所示
4.根據權利要求1所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于所述丙烯酸仲胺酯單體,是由N-甲基-烷基胺與環氧氯丙烷反應,得到N,N-雙甲基-雙長鏈烷基取代的醇,與丙烯酰氯成酯得到。
5.根據權利要求1所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于所述烷基取代4-乙烯苯酸為烷基取代4-乙烯苯磺酸、烷基取代4-乙烯苯磺酸鈉、烷基取代4-乙烯苯甲酸、烷基取代4-乙烯苯甲酸鈉中的一種。
6.根據權利要求1所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于所述引發劑為有機鹵代物溴芐、氯芐、三氯甲烷、四氯化碳、1-苯基氯乙烷、a-2溴代丙酸乙酯(EPN2Br)中的一種。
7.根據權利要求1至6任一項所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于4-乙烯苯酸、丙烯酸仲胺酯單體二者之間的物質的量之比為1:(20 60),所述水的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的4 8倍;所述甲苯的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、烷基取代4-乙烯苯酸二者總重量的I 5倍;所述引發劑的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者總物質的量的0. 1% 5.0%,所述催化劑的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者總物質的量的0. 02% 1. 0%。
8.根據權利要求7所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于所述引發劑的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者總物質的量的0. 5 2%,所述催化劑的用量為所述丙烯酸仲胺酯單體、所述烷基取代4-乙烯苯酸二者總物質的量的0. 05 0. 5%。
9.根據權利要求7所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于聚合引發溫度為0 30°C,聚合反應時間為2 8小時。
10.根據權利要求9所述的兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,其特征在于聚合引發溫度為10 20°C,聚合反應時間為2 5小時。
全文摘要
本發明涉及一種兩親嵌段季銨內鹽驅油劑的制備方法,內鹽驅油劑結構中包含烷基取代4-乙烯苯磺酸、丙烯酸仲胺酯活性單體。其中,烷基取代4-乙烯苯磺酸與丙烯酸叔胺酯的物質量比為1(2~100)。本發明采用ATRP法將含仲胺基團的聚合物上引入含烷基取代苯磺酸基分子,同一分子內同時含有酸性基團又含有堿性基團,可以相互結合形成季銨內鹽。這種內鹽具有高效、低毒、易溶及生物降解性好等特點,還具有優良的殺菌、緩蝕、清洗等性質。本發明兩親嵌段季銨內鹽驅油劑具有特殊的流變性能,在高溫、高礦化度下對原油具有良好的降粘性能,并對革蘭陽性菌和部分革蘭陰性菌有不同程度的抗菌作用,可廣泛應用于石油化工領域,特別是用作油田三次采油的驅油劑。
文檔編號C08F212/14GK103044641SQ20121052802
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者王金本, 張裴, 史學峰, 徐曉慧, 楊惠, 于懷清, 閆海科, 王毅琳 申請人:中國科學院化學研究所
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