一種丙烯酰胺四元共聚物及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四元共聚物及其制備方法和應用，其中，該丙烯酰胺系四元共聚物含有具有式（1）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元A、式（2）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元B和式（3）和/或式（3’）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元C，其中，該四元共聚物還含有具有式（4）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元D，且以所述丙烯酰胺系四元共聚物中結(jié)構(gòu)單元的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元A的含量為5-65重量%，所述結(jié)構(gòu)單元B的含量為5-55重量%，所述結(jié)構(gòu)單元C的含量為5-45重量%，所述結(jié)構(gòu)單元D的含量為1-10重量%，所述丙烯酰胺系四元共聚物的粘均分子量為25萬-350萬。本發(fā)明提供的共聚物在高溫、高鹽條件下具有較高的抗濾失性。
【專利說明】一種丙烯酰胺四元共聚物及其制備方法和應用
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種丙烯酰胺四元共聚物及其制備方法，以及所述丙烯酰胺四元共聚 物作為降濾失劑的應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 降濾失劑是固井水泥漿中用量最大、最重要的一類外加劑，目前國內(nèi)外普遍使用 的固井水泥降濾失劑為纖維素衍生物類，聚乙烯醇類，磺甲基酚醛樹脂，磺化褐煤和磺化 橡膠等化合物，這些降濾失劑雖然價格低廉，但是由于耐溫抗鹽能力差等缺陷，當溫度超過 KKTC時，有的降濾失能力明顯下降，有的降濾失能力全部失去，因而不能滿足高溫高鹽條 件下鉆井降濾失需要。由于這些固井水泥降濾失劑普遍存在抗鹽、抗高溫能力差的缺陷，無 法滿足復雜地層固井的需要，因此需要開發(fā)耐高溫抗高鹽的降濾失劑來滿足日益加深的深 井和超深井的鉆探需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種耐熱和耐鹽性高的丙烯 酰胺四元共聚物及其制備方法和應用。
[0004] 本發(fā)明提供了一種丙烯酰胺四元共聚物，該共聚物含有具有式（1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié) 構(gòu)單元A、式（2)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元B和式（3)和/或式（3'）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元C，其 特征在于，該共聚物還含有具有式（4)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元D，且以所述丙烯酰胺四元共聚 物中結(jié)構(gòu)單元的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元A的含量為5-65重量％，所述結(jié)構(gòu)單元B的含 量為5-55重量％,所述結(jié)構(gòu)單元C的含量為5-45重量％,所述結(jié)構(gòu)單元D的含量為1-10重 量％，所述共聚物的粘均分子量為25萬-350萬；
[0005]
【權(quán)利要求】
1. 一種丙烯酰胺四元共聚物，該共聚物含有具有式（1)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元A、式（2) 所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元B和式（3)和/或式（3'）所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元C，其特征在于，該共 聚物還含有具有式（4)所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元D，且以所述丙烯酰胺四元共聚物中結(jié)構(gòu)單元 的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元A的含量為5-65重量％，所述結(jié)構(gòu)單元B的含量為5-55重 量％，所述結(jié)構(gòu)單元C的含量為5-45重量％,所述結(jié)構(gòu)單元D的含量為1-10重量％,所述共 聚物的粘均分子量為25萬-350萬；
其中，R1為C1-C8的亞烷基；R2和R 3各自獨立選自C1-C8的烷基；R4選自H或C1-C 8的烷 基；R9和R11為鍵或C1-C8的亞烷基；R 5、R6、R7、R8、Rltl和R 12各自為H或C1-C8的烷基；M2、 M3和M4各自獨立地為H、Na或K ;m為1-8的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚物，其中，以所述共聚物中結(jié)構(gòu)單元的總重量為基準，所 述結(jié)構(gòu)單元A的含量為5-60重量％,所述結(jié)構(gòu)單元B的含量為5-50重量％,所述結(jié)構(gòu)單元 C的含量為5-40重量％，所述結(jié)構(gòu)單元D的含量為1-5重量％，所述共聚物的粘均分子量為 30 萬-300 萬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚物，其中，R1為C1-C4的亞烷基成和R 3各自獨立選自 C1-C4的烷基；R4選自H或C1-C 4的烷基；R9和R11為鍵或C1-C4的亞烷基；R 5、R6、RpIVR1。和 R12各自為H或甲基，Mp M2、M3和M4各自獨立地為H、Na或K ;m為1-6的整數(shù)。
4. 一種丙烯酰胺四元共聚物的制備方法，其特征在于，該方法包括在溶液聚合反應條 件下，在引發(fā)劑的存在下，使單體混合物在水溶液中進行聚合反應，聚合反應的條件使得到 的聚合物的粘均分子量為25萬-350萬；所述單體混合物含有式（5)所示結(jié)構(gòu)的單體F、式 (6)所示結(jié)構(gòu)的單體G、式（7)和/或式（7'）所示結(jié)構(gòu)的單體H和式（8)所示結(jié)構(gòu)的單體I， 且以所述單體混合物的總重量為基準，所述單體F的含量為5-65重量％，所述單體G的含量 為5-55重量％，所述單體H的含量為5-45重量％，所述單體I的含量為1-10重量％ ;
其中，R1為C1-C8的亞烷基；R2和R 3各自獨立選自C1-C8的烷基；R4選自H或C1-C 8的烷 基；R9和R11為鍵或C1-C8的亞烷基；R 5、R6、R7、R8、Rltl和R 12各自為H或C1-C8的烷基；M2、 M3和M4各自獨立地為H、Na或K ;m為1-8的整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，以所述單體混合物的總重量為基準，所述單體F 的含量為5-60重量％，所述單體G的含量為5-50重量％，所述單體H的含量為5-40重量％， 所述單體I的含量為1-5重量％。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述單體混合物的重量與水和單體混合物的總 重量的比例為〇. 1-0. 4:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述引發(fā)劑的重量為所述單體混合物總重量的 0. 01-0. 1%〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述聚合反應的反應體系的pH值為4-11，所述聚 合反應在惰性氣氛中進行；所述聚合反應包括：反應溫度為(TC -80°C，反應時間為1-8小時。
9. 權(quán)利要求4-8中任意一項所述的方法制得的丙烯酰胺四元共聚物。
10. 權(quán)利要求1-3和9中任意一項所述的丙烯酰胺四元共聚物作為聚合物降濾失劑的 應用。
【文檔編號】C08F220/54GK104371062SQ201310359224
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】余偉發(fā), 李財富, 王征, 李本高, 侯研博, 高敏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院