[發明專利]一種耐鹽型疏水聚合物的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111008524.1
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113667072A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 毛金成;廖正捷;張陽;楊小江;張恒;薛金星;林沖;徐濤;毛金樺
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/56;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/58;C09K8/68;C09K8/88
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本發明提供了一種耐鹽型疏水聚合物的制備方法及應用，該疏水聚合物由丙烯酰胺，丙烯酸，2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸，甲基丙烯酸十八烷基酯和疏水單體制成；其制備過程如下：將丙烯酰胺，丙烯酸，2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸，甲基丙烯酸十八烷基酯和疏水單體混合，得混合物，向混合物中加水，配制成混合物質量濃度為25～30％的水溶液，向水溶液中加入十二烷基硫酸鈉，混勻，然后進行除氧處理，再向其中加入0.05～0.3％混合物質量的引發劑，繼續反應6～8h后，制得五元共聚物，將五元共聚物剪碎，用無水乙醇浸泡并烘干、打粉制得。該五元疏水締合聚合物可有效解決現有的聚合物耐鹽性差的問題。

技術領域

本發明屬于壓裂液技術領域，具體涉及一種耐鹽型五元疏水締合聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

伴隨著常規油氣藏的大規模開采和消耗，致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣等低滲透、超低滲透、深層高溫、非常規油氣資源亟待開發利用。壓裂是油氣井增產、注水井增注的重要手段。特別是近年來在非常規油氣開發過程中最常見，壓裂液是水力壓裂改造油氣層過程中的工作液，在壓裂過程中起到形成地層裂縫、傳遞壓力、攜帶支撐劑進入裂縫的作用。壓裂液性能的好壞直接影響到壓裂施工的成敗和壓后增產效果。

疏水締合聚合物是指聚合物分子鏈上帶有少量疏水功能單體的一種水溶性聚合物。由于少量疏水單體的引入，在聚合物溶液中，疏水單體發生締合作用，使得聚合物分子發生聚集，形成超分子結構，從而表現出特殊的流變性能，具有良好的增稠、耐溫、抗鹽、抗剪切等性能，因此受到廣泛的關注，并將其制成壓裂液，并應用在油田壓裂及提高采收率中。目前壓裂液常用的聚合物壓裂液具有耐鹽差的缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種耐鹽型五元疏水締合聚合物及其制備方法和應用，該五元疏水締合聚合物可有效解決現有的四元疏水聚合物存在的耐鹽性差的問題。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種耐鹽型五元疏水締合聚合物，其特征在于，所述五元疏水締合物的結構式如下：

其中，單體為疏水單體，x、y、z、m、n是單體摩爾百分比，x為70％～85％，y為12％～15％，z為1％～5％，m為1％～5％，n為1％～5％。

進一步地，疏水單體的合成方法包括如下步驟：

將月桂醇聚氧乙烯醚和三乙胺(摩爾比1：1)溶解于干燥二氯甲烷溶液中，另取適量二氯甲烷溶解適量甲基丙烯酰氯，在0℃下將甲基丙烯酰氯溶液緩慢滴加到月桂醇聚氧乙烯醚溶液中，滴加結束后，在室溫條件下反應18～24小時，反應結束后，過濾除去三乙胺鹽酸鹽，將過濾后的溶液與飽和氯化鈉溶液混合萃取，取有機相用無水硫酸鈉干燥后旋蒸除去溶劑，干燥后得到蠟黃色固體即為目標產物。

進一步地，疏水單體合成步驟加入的甲基丙烯酰氯的摩爾量與月桂醇聚氧乙烯醚摩爾量之比為1.2:1。

進一步地，疏水單體的合成步驟示意圖如下：

進一步地，將丙烯酰胺，丙烯酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，甲基丙烯酸十八烷基酯和疏水單體混合，得混合物，向混合物中加水，配制成混合物質量濃度為25～30％的水溶液，向水溶液中加入十二烷基硫酸鈉，混勻，然后進行除氧處理，再向其中加入0.05～0.3％混合物質量的引發劑，繼續反應6～8h后，制得五元共聚物，將五元共聚物剪碎，用無水乙醇浸泡并烘干，打粉，制得。

進一步地，引發劑為2,2-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽。

進一步地，十二烷基硫酸鈉的摩爾數占疏水單體摩爾數的0.3-0.7％。

進一步地，五元疏水締合聚合物的化學反應過程的反應式如下：