[发明专利]一种疏水缔合聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚合物技术领域，尤其涉及一种疏水缔合聚合物及其制备方 法。

背景技术

在油田开发应用技术中，通常需要对地层环境进行改造施工等，需要使 用一定性能的流体进行传质、输送，通过向地层注入这些流体，将某些物质 带入地层产生作用以改造地层环境，达到油气田开发和增产的目的。同时， 相关的应用技术也要求这些流体本身也具备某些特定的性能，例如增稠性、 粘弹性、减阻、渗透性、改善流度比等。其中，最常用的流体就是水溶液， 它具有来源广、经济、便于施工等优点，通过向水中加入天然或者合成水溶 性高分子，即可获得具有以上高性能的水溶液。这类水溶性高分子具有增稠 性强和良好的粘弹性，且分子链上具有很多活性基团，以便于对流体性能进 行物理的、化学的改造，同时具备施工方便，用量少，成本低等诸多优点， 可以为油田带来更高的经济利益。因此，这类水溶性高分子被广泛应用于油 田技术中。

现有技术中，使用的水溶性高分子主要包含天然或者合成的水溶性高分 子。天然高分子的产量和品质由于受到时令、地区的限制，性能稳定性不能 得到保障，并且相对于合成高分子，其用量大、易生物降解，较高的残渣也 会严重伤害地层内环境，给后期开发带来诸多新的问题。目前，合成高分子 使用最广泛的是聚丙烯酰胺，虽然其各方面性能均可达到施工要求，但是在 泵送过程中很容易造成机械降解，溶液粘度下降快，同时在某些高温高矿化 度油藏环境下，聚丙烯酰胺不耐盐，且在高温下极易降解，从而导致各项性 能大幅度下降，而在其现有分子结构的基础上已很难进一步的克服，因此， 从聚合物分子结构上对其改性，以提高其抗剪切、耐温耐盐性能已是迫在眉 睫。

针对上述存在的问题，研究者们在此基础上提出了水溶性疏水缔合聚合 物。水溶性疏水缔合聚合物(HAWSP)是指在聚合物亲水性大分子链上带有 少量疏水基团的水溶性聚合物。在水溶液中，HAWSP浓度高于临界缔合浓度 后，大分子链通过疏水缔合作用聚集，无需化学交联即形成分子间缔合动态 物理交联网络，使溶液粘度大幅度提高。同时，某些表面活性剂的加入也会 增强聚合物分子链间的疏水作用，使得分子间缔合动态物理交联网络强度增 大，HAWSP与表面活性剂溶液中存在的超分子物理交联网络也使得这种溶液 具有冻胶的特性，从而提供良好的粘弹性。此外，该超分子动态物理交联网 络具有在高剪切速率下破坏而在低剪切速率下又可逆恢复的特点，使得其性 能稳定，且具备优异的耐温、耐盐性，良好的剪切稀释性、粘弹性等。这些 优异的性能均表明疏水缔合聚合物具有作为替代现行普通油田用水溶性高分 子的潜力。但现有疏水缔合聚合物的制备方法采用聚合的方法进行制备，条 件复杂且不易控制。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种疏水缔合物聚合物及 其制备方法，该制备方法较简便。

本发明提供了一种疏水缔合聚合物，包括式(I)与式(II)所示的重复 单元：

其中，所述x：y＝1：(0.001～0.2)；所述A为疏水单体的单体单元；所 述疏水单体选自N-烷基取代丙烯酰胺及其衍生物、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯 酸烷基酯、氟取代的丙烯酸烷基酯、氟取代的甲基丙烯酸烷基酯、烯丙基烷 基季铵盐、丙烯酰胺烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯丙烯酸酯与丙烯 酸聚氧乙烯烷基酯中的一种或多种。

优选的，所述N-烷基取代丙烯酰胺及其衍生物、丙烯酸烷基酯、甲基丙 烯酸烷基酯、烯丙基烷基季铵盐、丙烯酸烷基磺酸及其磺酸盐、烷基酚聚氧 乙烯丙烯酸酯、丙烯酸聚氧乙烯烷基酯、氟取代的丙烯酸烷基酯与氟取代的 甲基丙烯酸烷基酯中烷基的碳原子数各自独立地为4～40。

优选的，还包括式(III)所示的重复单元：

其中，所述x：z＝1：(0.001～0.3)；所述D为功能单体的单体单元；所 述功能单体选自含有端烯基的磺酸衍生物及其磺酸盐衍生物与含有端烯基的 杂环衍生物中的一种或多种。

优选的，还包括式(IV)所示的重复单元：

其中，x：m＝1：(0.03～0.3)。

优选的，所述疏水缔合聚合物的粘均分子量为50～800万。

本发明还提供了一种疏水缔合聚合物的制备方法，包括：