專利名稱：一種兩親高分子及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩親高分子及其用途，該兩親高分子適用于油田鉆井、固井、壓裂、原油集輸、污水處理、污泥處理和造紙等領(lǐng)域，可用作強化采油驅(qū)油劑、稠油降粘劑、壓裂液、粘土穩(wěn)定劑、污水處理劑、造紙用助留助濾劑或補強劑等。
背景技術(shù)：
三次采油用聚合物的溶液粘度和粘度穩(wěn)定性是衡量其使用效果的重要指標。油藏溫度、地層水和注入水礦化度的高低，直接影響聚合物溶液的增粘能力。對于部分水解聚丙烯酰胺而言，雖然其在淡水中具有明顯的增粘作用，但隨著油田溫度、地層水或注入水礦化度的增加，聚合物大分子流體力學半徑減小，同時聚合物在巖石表面的吸附量增大也使溶液有效濃度降低，導致溶液粘度不斷下降。兩親高分子是一類重要的水溶性聚合物，通過在親水性大分子鏈上引入少量的疏水基團，產(chǎn)生分子內(nèi)或分子間疏水相互作用，使大分子在溶液中形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而具有顯著的增粘效果。通過增加高分子鏈上疏水基團含量或增大分子量可以在一定程度上抵御高溫、高鹽度的影響，但也可能導致聚合物溶解能力變差、溶解時間大幅增加以及大分子鏈容易剪切降解和容易吸附于巖層等問題。隨著地層溫度和水礦化度的增大，這些問題尤為嚴重。稠油資源已經(jīng)成為我國重要的戰(zhàn)略接替資源之一，但開采難度很大，主要原因是稠油的粘度大，膠質(zhì)、浙青質(zhì)或含蠟量高，在地層、井筒及輸油管線中不易流動，另外由于油水流度比大，還易造成油井見水快、含水率高、地層易出砂等嚴重影響生產(chǎn)的問題。如何保持高分子溶液的增粘與穩(wěn)粘性、提高其乳化和分散稠油、降低稠油粘度的能力，對于提高原油采收率以及最大限度挖潛地下殘余原油具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以下內(nèi)容中，除另有定義外，相同的可變基團、分子式/結(jié)構(gòu)式等均具有相同的定義。本發(fā)明涉及一種兩親高分子，所述兩親高分子具有如下所述的重復單元起調(diào)節(jié)分子量、分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元A、高空間位阻結(jié)構(gòu)單元B和兩親結(jié)構(gòu)單
兀Co在一個實施例中，所述調(diào)節(jié)分子量、分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元A 包括(甲基)丙烯酰胺類單體單元~和/或(甲基)丙烯酸類單體單元A2 ；優(yōu)選同時包括 (甲基)丙烯酰胺類單體單元~和(甲基)丙烯酸類單體單元A2。在本領(lǐng)域中，兩親高分子的分子量通常可根據(jù)需要進行選擇，使用比較多的是100-2000萬之間。優(yōu)選的，所述(甲基)丙烯酰胺類單體單元A1具有如下式(1)所示的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1. 一種兩親高分子，其特征在于具有調(diào)節(jié)分子量與分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元A、高空間位阻結(jié)構(gòu)單元B和兩親結(jié)構(gòu)單元C作為重復結(jié)構(gòu)單元。所述高空間位阻結(jié)構(gòu)單元B含有結(jié)構(gòu)G和式(4)所示的結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)G為以主鏈相鄰兩個碳原子為基礎(chǔ)形成的環(huán)狀烴結(jié)構(gòu)或選自式(3)表示的結(jié)構(gòu)
2.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于所述起調(diào)節(jié)分子量、分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元A包括(甲基)丙烯酰胺類單體單元A1和/或(甲基)丙烯酸類單體單元A2。
3.如權(quán)利要求2所述的兩親高分子，其特征在于以兩親高分子所有重復單元總數(shù)為 100mol%計，所述(甲基)丙烯酰胺類單體單元A1在整個兩親高分子所有重復單元中所占的摩爾百分數(shù)為70-99mOl%;所述(甲基)丙烯酸類單體單元A2在整個兩親高分子所有重復單元中所占的摩爾百分數(shù)為l-30mOl%。
4.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于結(jié)構(gòu)G在整個兩親高分子所有重復單元中所占的摩爾百分數(shù)為0. 02-2mol% ；式(4)所示的結(jié)構(gòu)在整個兩親高分子所有重復單元中所占的摩爾百分數(shù)為0. 05-5mol%。
5.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于以兩親高分子所有重復單元總數(shù)為 100mol%計，所述式(8)表示的結(jié)構(gòu)單元在整個兩親高分子所有重復單元中所占的摩爾百分數(shù)為 0. 05-10mol%o
6.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于所述調(diào)節(jié)分子量、分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元A具有如下式(2)所示的結(jié)構(gòu)
7.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于所述以主鏈相鄰兩個碳原子為基礎(chǔ)形成的環(huán)狀烴結(jié)構(gòu)選自
8.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于所述高空間位阻結(jié)構(gòu)單元B具有式 (J)所示的結(jié)構(gòu)
9.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，其特征在于所述兩親高分子具有式(9)所示的結(jié)構(gòu)
10.如權(quán)利要求1所述的兩親高分子，所述高分子是下述式(I)-(X)化合物
11.如權(quán)利要求1-10任一項所述的兩親高分子，其特征在于分子量為100萬-2000萬之間。
12.權(quán)利要求1-11任一項所述的兩親高分子的用途，其特征在于用于油田鉆井、固井、壓裂、原油集輸、污水處理、污泥處理和造紙，或用作強化采油驅(qū)油劑、稠油降粘劑、壓裂液、粘土穩(wěn)定劑、污水處理劑、造紙用助留助濾劑或補強劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種兩親高分子及該高分子的用途。該兩親高分子具有重復結(jié)構(gòu)單元調(diào)節(jié)分子量與分子量分布以及荷電特性作用的結(jié)構(gòu)單元、高空間位阻結(jié)構(gòu)單元和兩親結(jié)構(gòu)單元，適用于油田鉆井、固井、壓裂、原油集輸、污水處理、污泥處理和造紙等領(lǐng)域，可用作強化采油驅(qū)油劑、稠油降粘劑、壓裂液、粘土穩(wěn)定劑、污水處理劑、造紙用助留助濾劑或補強劑等。
文檔編號C08F220/58GK102382242SQ201110210319
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者史學峰, 徐曉慧, 王毅琳, 王金本, 閆?？? 韓玉淳 申請人:中國科學院化學研究所