[发明专利]一种磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺及其制备方法

说明书

本发明提供了一种磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺及其制备方法，应用于石油开采技术领域，该方法包括：将酚类化合物、磺化剂和醛类化合物进行缩聚反应，得到磺化酚醛树脂；将所述磺化酚醛树脂和对羟基苯丙烯酸进行共聚反应，得到改性磺化酚醛树脂；在反应器中加入丙烯酰胺、丙烯酸钠、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、促溶剂、抗温抗盐功能单体、所述改性磺化酚醛树脂、引发剂和链转移剂进行共聚反应，得到所述磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺。本发明制备的磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺具有优异的溶解性和抗盐抗高温性能，在30℃、矿化度为85000mg/L的盐水以及85℃、矿化度为32000mg/L的盐水中具有良好的粘度，并且2h后粘度保留率在90%以上。

技术领域

本发明涉及高分子聚合技术领域，特别涉及一种磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺及其制备方法，可应用于石油开采技术领域。

背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性线型高分子聚合物，其分子结构中存在酰胺基活性基团，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物。PAM可以引进各种离子基团以得到特定的性能，其广泛应用于化工、冶金、地质、煤炭、石油、造纸和水处理等各个领域，具有“百业助剂”的称号，尤其以油田开采用量最大，通常将PAM作为驱油剂来提高原油采收率。

PAM水溶液的黏度较高，因此常被用来降低水相渗透率，调整水油流度比，改善油层的非均质性和油水层面的特性，扩大波及体积，从而提高采收率。但由于常规聚丙烯酰胺耐温抗盐性差，溶解较慢，且随着温度的升高，PAM分子间的氢键破坏，分子链断裂发生降解，不能应用于高温高矿化度的油井中，使其在石油开采领域的应用受到限制，因此迫切需要一种抗盐耐高温的聚丙烯酰胺。

中国专利CN104387527A一种丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚制备抗温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法，采用质量浓度20-30%丙烯酰胺水溶液、2-6%的丙烯酸和4-18%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，合成出2400w分子量的聚丙烯酰胺。但该方法制备的聚丙烯酰胺的抗温抗盐性能一般，在85℃矿化度3w盐水中的粘度仅为14.2，不利于现场施工中的应用。

发明内容

本发明实施例提供了一种磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺及其制备方法，能够提供一种抗盐抗高温的聚丙烯酰胺，其在高温高矿化度下粘度保留率较高。

第一方面，本发明提供了一种磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将酚类化合物、磺化剂和醛类化合物进行缩聚反应，得到磺化酚醛树脂；

（2）将所述磺化酚醛树脂和对羟基苯丙烯酸进行共聚反应，得到改性磺化酚醛树脂；

（3）在反应器中加入丙烯酰胺、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、促溶剂、抗温抗盐功能单体、所述改性磺化酚醛树脂、引发剂和链转移剂进行共聚反应，得到所述磺化酚醛树脂改性的聚丙烯酰胺。

优选地，在步骤（1）中，所述酚类化合物为苯酚、2-甲氧基苯酚、2-甲酚、4-甲基酚中的至少一种；

所述磺化剂为硫酸或氯磺酸；

所述醛类化合物为甲醛、多聚甲醛中的至少一种。

优选地，步骤（1）包括如下子步骤：

（ⅰ）将所述酚类化合物和所述磺化剂进行磺化反应，得到磺化酚衍生物；

（ⅱ）将所述磺化酚衍生物和所述醛类化合物进行缩聚反应，得到磺化酚醛树脂。

优选地，在步骤（1）中，所述磺化反应是在50-130℃下磺化反应1-5h；

所述缩聚反应是在50-150℃下缩聚反应1-5h。

优选地，在步骤（2）中，所述共聚反应是在50-150℃下共聚反应0.5-3h。