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堿溶性三元疏水締合聚合物P(AM_AA_BEM)的合成及溶液性能

文檔作者：馮茹森薛松松陳俊華郭擁軍蒲迪文檔來源： 1．油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(西南石油大學(xué)) 2．西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 3．煙臺杰瑞石油服務(wù)集團股份有限公司 4．四川光亞聚合物化工有限公司		更新日期： 2026年05月17日	點擊數(shù)：
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上一篇：聚烯烴熔點對瀝青包裝袋灌裝性能的影響

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第34卷第1期
2017年3月25日
油 田 化 學(xué)
Oilfield Chemistry
Vo1．34 No．1
25 Mar，2017
文章編號：1000．4092(2017)01．165—06
堿溶性三元疏水締合聚合物P(AM／AA／BEM)
的合成及溶液性能
馮茹森 一，薛松松 ，陳俊華 一，郭擁軍 ，蒲迪
(1．油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(西南石油大學(xué))，四川成都610500；2．西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，四川成都610500；3．煙
臺杰瑞石油服務(wù)集團股份有限公司，山東煙臺264000；4．四川光亞聚合物化工有限公司，四JlI成都610500)
摘要：為了獲得耐溫抗鹽性優(yōu)良、在弱堿性環(huán)境中溶解性良好的疏水締合聚合物驅(qū)油劑，以辛基酚聚氧乙烯醚
(OP．10)為乳化劑，丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)為原料合成了
堿溶性三元共聚物P(AM／AA／BEM)，對其合成條件進行了優(yōu)化，并對其溶液性能進行了研究。結(jié)果表明，制
備P(AM／AA／BEM)的最佳合成條件為：總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％、AA摩爾分?jǐn)?shù)25％、BEM摩爾分?jǐn)?shù)0．2％、引發(fā)劑偶
氮二異丁基脒鹽酸鹽(vso)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0．3％ 、反應(yīng)溫度45~(2、反應(yīng)時間8 h；P(AM／AA／BEM)增黏性較好，耐溫達(dá)
90qC，抗鹽達(dá)20 g／L，剪切稀釋性良好；P(AM／AA／BEM)與表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)具有較強的相
互作用，在1 L P(AM／AA／BEM)中加入400mg／L SDBS，可使聚合物／表面活性劑體系的黏度增大3-3倍。P
(AM／AA／BEM)在增黏、耐溫、抗鹽和剪切稀釋性方面均好于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)。圖1l表3參15
關(guān)鍵詞：堿溶性；疏水締合聚合物；合成；性能評價
中圖分類號：TO317．4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10．19346~．cnki．1000-4092．2017．01．033
聚合物驅(qū)是目前我國三次采油的重要方法，隨
著油田開采向高溫、高鹽和低滲透率方向發(fā)展，對
驅(qū)油用聚合物提出了更高的技術(shù)和經(jīng)濟要求，研究
和開發(fā)新型耐溫抗鹽聚合物是推動我國三次采油
技術(shù)發(fā)展的重要任務(wù)?。目前油田中廣泛使用的部
分水解聚丙烯酰胺(HPAM)無法滿足高溫、高鹽、低
滲透率油藏聚合物驅(qū)現(xiàn)場應(yīng)用的要求，其中分子量
大于2500萬的HPAM在水溶液中具有較大的流體
力學(xué)體積，在中低滲油藏容易發(fā)生堵塞 。]，導(dǎo)致油
田注入能力和產(chǎn)液能力下降；而分子量1500萬的
HPAM雖然在低滲油藏中的注入性良好，但分子量
低，增黏性較差，在應(yīng)用時需要提高HPAM濃度，增
加了聚合物驅(qū)的成本 ]。疏水締合聚合物的親水大
分子鏈上帶有少量(摩爾百分比小于2％)疏水基
團 ]，在水溶液中疏水基團由于疏水締合作用而發(fā)
生大分子鏈的分子內(nèi)和分子問締合，增大了流體力
學(xué)體積，使得疏水締合聚合物具有良好的增黏性、
耐溫抗鹽性、抗剪切及剪切稀釋性，更適合在高溫、
高鹽、低滲透率油藏使用。
丙烯酸酯系疏水改性堿溶性增稠劑因其增稠
能力強、穩(wěn)定性好、合成的乳液及膠體溶解性好等
特點被廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè) 。 。由于此類聚合物
分子帶有聚氧乙烯鏈節(jié)間隔的長烷基鏈，疏水締合
作用得到增強，因此具有更高的內(nèi)聚能密度和更低
的表面能，表現(xiàn)為更好的增黏、耐溫抗鹽等性能隨 。
目前疏水改性堿溶性聚合物主要用于涂料增稠劑
方面，尚未應(yīng)用于油田驅(qū)油劑。我們選用具有聚氧
乙烯以及飽和長烷基鏈的疏水功能單體二十二烷
收稿日期：2016—01．28；修改日期：2016．05—08。
基金項目：國家科技重大專項子課題“海上油田泡沫凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)研究”(項目編號2016ZX05025003．011)、“基于超高分的微支化三元
共聚物分子設(shè)計與合成”(項目編號2016ZX05011003．003)。
作者簡介：馮茹森(1972一)，男，副教授，西南石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)工學(xué)博7t5(2008)，研究方向為提高采收率理論與技術(shù)，通訊
地址：610500四川省成都市新都區(qū)西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，電話：028—83037332，E—mail：gs— frs@163．corn。
166 油 田 化學(xué) 2017車
基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM，分子結(jié)構(gòu)見圖
1)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)，同時借鑒締合
型堿溶脹增稠劑(HASE) 和文獻(xiàn)[10]的合成方法，
合成了一種新型的、耐溫抗鹽性優(yōu)良的、在弱堿性
環(huán)境中溶解性良好的三元疏水締合聚合物驅(qū)油劑，
通過與相對分子質(zhì)量1500萬的HPAM對比，評價了
該聚合物的各項性能。
0
。 5
圖1 二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸
酯(BEM)的分子結(jié)構(gòu)
1 實驗部分
1．1 材料與儀器
丙烯酰胺(AM)，工業(yè)品，江西昌九農(nóng)科化工有
限公司；二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯
(BEM)，工業(yè)品，美國羅地亞公司；十二烷基苯磺酸
鈉(SDBS)、引發(fā)劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽(V50)、
氫氧化鈉(NaOH)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP一10)，均
為分析純，成都市科龍化工試劑廠；部分水解聚丙
烯酰胺(HPAM)，相對分子質(zhì)量約1500萬，水解度
25％，大慶煉化公司聚合物一廠。
恒溫水浴鍋，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；
Brookfield DV-Ⅲ黏度計，美國Brookfield公司；FT
IR．PARAGON 1 000型傅立葉變換紅外光譜儀，北京
瑞利分析儀器公司；恒溫箱，河北豪威電氣設(shè)備科
技有限公司。
1．2 聚合物P(AM／AA／BEM)的合成與提純
將6．65 g(0．09366 mo1)AM、2．97 g(O．03 1 60 mo1)
AA(用氫氧化鈉中和)和0．37 g(0．00025 mo1)BEM
加入反應(yīng)裝置中，然后加入0．80 g乳化劑OP一10和
39．18 g純水，在300 r／min下攪拌，使原料溶解并混
合均勻后放人40～70℃恒溫水浴中，通氮氣30
min，加入0．03 g引發(fā)劑V50并繼續(xù)通氮氣5 min，然
后封口保溫2～10 h得到聚合物膠體。用剪刀將聚
合物剪碎后在pH=9的水中充分溶解8 h得到聚合
物溶液；用無水乙醇進行提純，將析出的白色沉淀
剪成細(xì)小顆粒，再在無水乙醇中浸泡3 d后，置于
45cI二恒溫烘箱中至質(zhì)量恒定備用(以上步驟重復(fù)三
次)。聚合物P(AM／A BEM)的分子結(jié)構(gòu)見圖2。
,
CH3
-~CH2-C 一cr c 牛七
I I I
— 十～
H 2
J
C22H25
圖2 共聚合物P(AM／AA／BEM)的分子結(jié)構(gòu)
1_3 結(jié)構(gòu)表征及表觀黏度的測定
用傅立葉變換紅外光譜儀對聚合物進行紅外
光譜分析(溴化鉀壓片法)；用黏度計測定聚合物溶
液的表觀黏度，若無特殊說明，聚合物溶液的pH=9，
測試條件均為聚合物質(zhì)量濃度2 g／L，溫度25℃，剪
切速率7．34 S～。
2 結(jié)果與討論
2．1 聚合物P(AM／AA／BEM)的結(jié)構(gòu)表征
P(AM／AA／BEM)的紅外光譜圖見圖3。圖中，
3423和3 193 cm 為—-NH：的特征吸收峰，2932 cm
為亞甲基反對稱伸縮振動的特征吸收峰，2853 cm
為亞甲基對稱伸縮振動的特征吸收峰，1667 cm 為
羰基的特征吸收峰，1617和1561 cm 為N—H彎曲
振動的特征吸收峰，1453 cm 為甲基的彎曲振動吸
收峰，1401 cm 為酰胺基中C—N伸縮振動吸收峰，
1321 cm- 為羧酸中c—O伸縮振動吸收峰，1190
cm 為酯基中C—O—C的伸縮振動吸收峰，1118
cm 為長鏈烷基的伸縮振動吸收峰，因此可以定性
認(rèn)為該聚合物為AM、AA和BEM的共聚物。
圖3 聚合物P(AM／AA／BEM)的紅外光譜圖
第34卷第1期 馮茹森，薛松松，陳俊華等：堿溶性三元疏水締合聚合物P(AM／AA／BEM)的合成及溶液性能 167
2．2 聚合物P(AM／A A，BEM)聚合條件的優(yōu)化
由于締合聚合物存在分子內(nèi)和分子間締合作
用，難以通過特性黏數(shù)準(zhǔn)確表征其分子量大小，因
此通過測量聚合物溶液的表觀黏度來選擇最佳的
聚合條件。
2．2．1 總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)(固含量)
在單體摩爾比n(AM)：n(AA)： (BEM)=79．9：
20：0．1、引發(fā)劑V50加量0．4％(以單體總質(zhì)量計，后
同)、反應(yīng)溫度50~C和反應(yīng)時間4 h的條件下，總單
體質(zhì)量分?jǐn)?shù)(固含量)對聚合物溶液表觀黏度的影
響見表1。由表1可知，隨著固含量的升高，表觀黏
度先增加后降低，當(dāng)總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時，表
觀黏度達(dá)到最大。根據(jù)自由基聚合動力學(xué)可知，聚
合速率隨單體濃度的增大而增大。隨著單體質(zhì)量
分?jǐn)?shù)的增大，聚合速率和分子量都在增大，同時更
多疏水單體的引入使聚合物疏水締合效應(yīng)增強，表
觀黏度變大；當(dāng)單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高時，更多疏水單
體參與共聚反應(yīng)，疏水締合作用過強而溶解性變
差，此外，單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高造成鏈終止困難而鏈
轉(zhuǎn)移增加，多種因素導(dǎo)致聚合物溶液表觀黏度降
低。因此，最佳固含量為20％。
表1 總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)對聚合物溶液表觀黏度的影響
總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ 5 10 15 20 25
表觀黏度／(mPa·s) 138．9 267．5 354．7 415．9 378．4
2．2．2 AA的摩爾分?jǐn)?shù)
在引發(fā)劑V50加量0．4％、反應(yīng)溫度50℃ 、反應(yīng)
時間4 h、總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％和BEM摩爾分?jǐn)?shù)
0．10％的條件下，AA的摩爾分?jǐn)?shù)為10％～30％，其
余為AM，考察AA加量對聚合物溶液表觀黏度的影
響。由表2可知，隨著AA摩爾分?jǐn)?shù)的增加，表觀黏
度先增大后降低。羧酸根產(chǎn)生的靜電排斥作用使
聚合物分子鏈充分伸展，流體力學(xué)體積增大，表觀
黏度增加；當(dāng)AA摩爾分?jǐn)?shù)過高時，羧酸根產(chǎn)生的靜
電排斥作用過強在一定程度上削弱了疏水締合作
用，同時AA摩爾分?jǐn)?shù)過高使聚合物對礦化度較敏
感，分子鏈較易發(fā)生卷曲。因此AA的最佳摩爾分
表2 AA摩爾分?jǐn)?shù)對聚合物溶液表觀黏度的影響
數(shù)為25％。
2．2．3 BEM的摩爾分?jǐn)?shù)
在引發(fā)劑V50加量0．4％ 、反應(yīng)溫度50℃ 、反應(yīng)
時間4 h、總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％和AA摩爾分?jǐn)?shù)25％
的條件下，BEM的摩爾分?jǐn)?shù)為0～0．30％，其余為
AM，考察BEM加量對聚合物溶液表觀黏度的影
響。由圖4可知，聚合物表觀黏度隨疏水單體BEM
摩爾分?jǐn)?shù)的增加先升高后降低，當(dāng)BEM摩爾分?jǐn)?shù)為
0．2％時的表觀黏度最大。在0．2％加量之前，隨著疏
水單體的增加，聚合物分子間的疏水締合作用增
強，表觀黏度增大；在0．2％}JI量之后，分子鏈上的疏
水單體含量過高，締合作用過強導(dǎo)致聚合物溶解性
變差，另外疏水單體含量過高可能降低聚合物分子
量，導(dǎo)致聚合物溶液表觀黏度降低。因此疏水單體
的最佳加量為0．2％。
暑
椽
懈
BEM摩爾分?jǐn)?shù)
圖4 BEM摩爾分?jǐn)?shù)對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．2．4 引發(fā)劑加量
在反應(yīng)溫度50℃、反應(yīng)時間4 h、總單體質(zhì)量分
數(shù)20％和單體配比n(AM)：幾(AA)：n(BEM)：74．8：
25：0．2的條件下，引發(fā)劑加量對聚合物溶液黏度的
影響見圖5。由圖可知，隨著引發(fā)劑加量的增大，聚
合物表觀黏度先增加后降低，當(dāng)引發(fā)劑加量為0．3％
時聚合物表觀黏度最大。由自由基反應(yīng)動力學(xué)可
知，引發(fā)劑加量是影響聚合速率和分子量的關(guān)鍵因
素[J 。引發(fā)劑加量較低時可以提高聚合物的分子
量，但當(dāng)引發(fā)劑加量過低時會使合成聚合物單體的
轉(zhuǎn)化率過低，引發(fā)效率過低，降低了聚合物的分子
量，使表觀黏度偏低；隨著引發(fā)劑加量的增大，可以
提高疏水單體的轉(zhuǎn)化率，聚合物分子鏈上疏水單體
的增多可以使疏水締合作用增強，表觀黏度增大；
當(dāng)引發(fā)劑加量過高時，產(chǎn)生的自由基數(shù)目較多，引
168 油 田 化學(xué) 2017生
發(fā)速率過快甚至爆聚，導(dǎo)致聚合物分子量下降比較
明顯，表觀黏度下降。因此引發(fā)劑最佳加量為0．3％。
山
曼
嘏
霞
引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％
圖5 引發(fā)劑加量對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．2．5 反應(yīng)溫度
在引發(fā)劑V50加量0．3％、反應(yīng)時間4 h、總單體
質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％和單體配比凡(AM)：凡(AA)：凡
(BEM)=74．8：25：0．2的條件下，反應(yīng)溫度對聚合物
溶液黏度的影響見圖6。由圖可知，隨著反應(yīng)溫度
的上升，聚合物表觀黏度先升高后降低，溫度為
45℃時的表觀黏度最大。由自由基聚合規(guī)律可知，
升高溫度將加速引發(fā)劑分解，提高聚合速率。當(dāng)溫
度過低時，引發(fā)劑生成自由基不足，聚合不完全，表
觀黏度較低；當(dāng)溫度過高時，引發(fā)劑生成的自由基
數(shù)目過多，引發(fā)速率過快會發(fā)生連轉(zhuǎn)移，使聚合度
減小，分子量降低，表觀黏度下降。因此最佳反應(yīng)
溫度為45℃ 。
昌
霞
反應(yīng)溫度，℃
圖6 反應(yīng)溫度對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．2．6 反應(yīng)時間
在引發(fā)劑V50加量0．3％、反應(yīng)溫度45~E、總單
體質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％和單體配比n(AM)：n(AA)：n
(BEM)=74．8：25：0．2的條件下，反應(yīng)時間對聚合物
溶液黏度的影響見表3。由自由基聚合反應(yīng)規(guī)律可
知，隨著反應(yīng)時間的延長，單體和引發(fā)劑的濃度降
低，反應(yīng)體系的表觀黏度增加，自由基和單體接觸
機會減小，進而影響轉(zhuǎn)化率。本實驗后期自動加速
現(xiàn)象并不明顯，延長反應(yīng)時間的主要目的是提高單
體轉(zhuǎn)化率，對聚合物的分子量影響較小。從表3可
以看出，反應(yīng)8 h后的表觀黏度變化較小，因此最佳
反應(yīng)時間為8 h。
表3 反應(yīng)時間對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．3 聚合物溶液性能
聚合物P(AM／AA／BEM)的最佳合成條件為：
總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％、n(AM)：n(AA)：n(BEM)：
74．8：25：0．2、反應(yīng)時間8 h、反應(yīng)溫度45℃ 、引發(fā)劑
加量0．3％，對該條件下合成的聚合物P(AM／A
BEM)的性能進行評價，并與相對分子質(zhì)量為1500
萬的HPAM對比。
2．3．1 濃度對表觀黏度的影響
P(AM／AA／BEM)質(zhì)量濃度對溶液表觀黏度的
影響見圖7。由圖可知，P(AM／AA／BEM)表觀黏度
隨著濃度的增加而升高，當(dāng)達(dá)到臨界締合濃度
(Cc~c=1012．2 mg／L)后 表觀黏度急劇上升，而
HPAM黏度增加相對平緩。對疏水締合聚合物而
言，在質(zhì)量濃度達(dá)到臨界締合濃度之前，聚合物分
子鏈以分子內(nèi)締合為主，分子鏈卷曲，表觀黏度增
加緩慢；達(dá)到臨界締合濃度之后，聚合物分子鏈以
分子間締合為主，形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，表觀黏度迅
呂
霞
質(zhì)量濃度／(mg·L )
圖7 聚合物溶液表觀黏度與濃度的關(guān)系
第34卷第1期 馮茹森，薛松松，陳俊華等：堿溶性三元疏水締合聚合物P(AM／AA／BEM)的合成及溶液性能 169
速上升，并且濃度越高，P(AM／AA／BEM)增黏效果
越好。
2．3．2 溫度對表觀黏度的影響
P(AM／AA／BEM)和HPAM的表觀黏度隨溫度
的變化見圖8。由圖可知，聚合物溶液的表觀黏度
對溫度的變化較為敏感，隨溫度升高，表觀黏度降
低，但相同溫度下P(AM，AA／BEM)的表觀黏度始
終高于HPAM。由于疏水締合聚合物的表觀黏度為
結(jié)構(gòu)黏度和非結(jié)構(gòu)黏度之和¨ ，當(dāng)溫度升高時，單
個分子鏈?zhǔn)湛s，分子構(gòu)象呈卷曲狀態(tài)，非結(jié)構(gòu)黏度
急劇降低；盡管隨著溫度的升高，疏水基團間的疏
水締合效應(yīng)增強，結(jié)構(gòu)黏度上升，但P(AM／AA／
BEM)中非結(jié)構(gòu)黏度的降幅明顯大于結(jié)構(gòu)黏度的增
幅。而當(dāng)溫度升高時，HPAM只存在非結(jié)構(gòu)黏度的
降低，故其耐溫性弱于P(AM／A A／BEM)。
％
越
榛
霞
{}l；：
圖8 溫度對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．3-3 剪切作用對表觀黏度的影響
P(AM／AA／BEM)和HPAM的表觀黏度隨剪切
作用的變化見圖9。由圖可見，P(AM／AA／BEM)和
HPAM的表觀黏度均隨剪切作用的增強而降低，表
現(xiàn)出良好的剪切稀釋性，同一轉(zhuǎn)速下P(AM／AA／
礎(chǔ)
％
嘏
轉(zhuǎn)速／(r·rain )
圖9 剪切作用對聚合物溶液表觀黏度的影響
BEM)的黏度高于HPAM。疏水締合是一種弱相互
作用，締合形成的網(wǎng)絡(luò)是一種動態(tài)的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)
構(gòu)，當(dāng)剪切速率增大時發(fā)生解締合現(xiàn)象，直至締合
與解締合基本平衡時，黏度變化不大。疏水締合聚
合物這種良好的剪切稀釋性有利于改善聚合物的
注入JI生和溶液流動過程中的流變性。
2．3．4 礦化度對表觀黏度的影響
由圖10可知，聚合物溶液的表觀黏度隨礦化度
的增加而降低，在相同質(zhì)量濃度的NaC1溶液中
P(AM／AA／BEM)的表觀黏度高于HPAM。這是由于
NaC1對締合物P(AM／A BEM)有兩方面的作用¨ ：
一方面NaCI對陰離子具有較強的靜電屏蔽作用，使
聚合物分子鏈?zhǔn)湛s，流體力學(xué)體積變小，表觀黏度
降低；另一方面NaC1增加了溶劑極性，從而使疏水
締合效應(yīng)增強，表觀黏度升高，聚合物表觀黏度的
變化是這兩方面共同作用的結(jié)果，而NaC1對HPAM
只存在“鹽效應(yīng)”。在相同質(zhì)量濃度的NaCI溶液中
P(AM／AA／BEM)與HPAM相比具有更好的抗鹽性
能，例如在NaC1質(zhì)量濃度為20 g／L時，P(AM／AA／
BEM)的黏度為165．7 mPa·S，而HPAM黏度僅為
19-3 mPa·S
暑
榛
饔
NaC1質(zhì)量濃度，(g‘L- )
圖10 NaC1質(zhì)量濃度對聚合物溶液表觀黏度的影響
2．3．5 表面活性劑濃度對表觀黏度的影響
分別向1 g／L的P(AM／AA／BEM)和HPAM溶液
中加入不同量的表面活性劑SDBS，其對聚合物溶
液表觀黏度的影響見圖1 1。由圖可知，P(AM／AA／
BEM)和SDBS具有較強的相互作用，尤其當(dāng)SDBS
加量為400 mg／L時，聚合物／表面活性劑體系表觀黏
度從450增至1950 mPa·S，增幅高達(dá)3．3倍。表觀黏
度的變化過程符合Biggs等提出的三階段模型n 。
HPAM中無疏水基團，并不能與SDBS相互作用形
170 油 田 化學(xué) 2017丘
成聚集體，SDBS的加入只表現(xiàn)出“鹽效應(yīng)”，因此
HPAM表觀黏度隨SDBS濃度增加而降低。
山
呂
榛
霞
3 結(jié)論
SDBS質(zhì)量濃度／(mg·L )
圖1 1 表面活性劑SDBS濃度對聚合
物溶液表觀黏度的影響
以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和二十二烷基
聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)為共聚單體合成
了堿溶性三元疏水締合聚合物P(AM／AA／BEM)，
通過優(yōu)化得到最佳合成條件為：總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(固含量)20％、AA摩爾分?jǐn)?shù)25％、BEM摩爾分?jǐn)?shù)
0．2％、引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0．3％、反應(yīng)溫度45。C、反應(yīng)
時間8 h。P(AM／AA／BEM)溶液增黏性良好，與表
面活性劑SDBS具有較強的相互作用，在增黏、耐
溫、抗鹽、抗剪切方面均好于HPAM，有望在高溫高
鹽低滲油藏的化學(xué)驅(qū)技術(shù)中獲得應(yīng)用。
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Synthesis and Solution Properties of Alkali—soluble HydrophobicaUy Associating Terpolymer
P(AM，AA／BEM )
FENGRusen 2．XUE Songsong ，CHEN Junhua 一，GUOYongjun 一，PuDi4
(J．State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，P R of
China；2．College ofChemistry and Chemical Engineering，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，P R ofChina；3．Yantai Jereh
Oilfield Services Group Company，Ltd，Yantai，Shandong 264000，P R of China；4．Sichuan Guangya Polymer Chemical Company，Ltd，Chengdu，
Sichuan 610500，P R ofChina)
Abstract：A hydrophobically associating polymer flooding agent with high temperature resistance，salt resistance and good
solubility in weak alkaline environment was exploited．A alkali—soluble hydrophobically associating terpolymer P(AM／AA／BEM)
(下轉(zhuǎn)第174頁。to be continued on p．174)
174 油 田 化學(xué) 2017生
Preparation and Demulsification Performance Evaluation of Polyether Demulsifier M odified by Acrylic
M onom er
兒ANG Wei
(Dongying VocationalInstitute，Dongying，Shandong257000，PR ofChina)
Abstract：In order to improve the efect of demulsification and dehydration of demulsifier，broaden the scope of application，the
structure of polyether polyols demulsifier EG一0 1 and EG一02 was modified by methacrylic acid．the preparation condition of
demulsifier was optimized，and the efect of demulsification and dehydration of modified demulsifier on crude oil in Shengli
oilfield，Sudan oilfield and Lvda oilfield was studied．The results showed that methylacrylic acid modified polyether synthetic
demulsifiers NG一01 and NG一02 had the best dehydration effect under optimum synthetic conditions，6 h reaction time．1 10~C
reaction temperature，7：2：1 mass ratio of methacrylic acid，polyether polyol and tetraethylene pentamine，and 2％ amount of
benzoyl peroxide of total materials quality．Compared with EG一01 and EG一02．the dehydration rate of NG一01 and NG一02 was
faster，and the dehydration efect was better．The dehydration efect of NG一02 with triblock structure was beter than that of NG一0 1
with diblock structure．The dehydration rate of NG-02 on heavy crude oil in Shengli oilfield was more than 90％ ，and that on
medium crude oil in Sudan oilfield and heavy crude oil in Lvda oilfield of CNOOC was more than 95％ ．
Keywords：methacrylic acid；modification；polyetherpolyol；demulsifier；dehydration
(上接第170頁。continued from p．170)
was synthesized by 2-(2一[4一(1，1，3，3-tetramethylbuty1)phenoxy]ethoxy)ethanol(OP-10)as emulsifier，acrylamide(AM)，
acrylic acid(AA)and behenyl polyoxyethylene ether methacrylate(BEM)as raw materials．The synthesis condition ofP(AM／AA／
BEM )was optimized and the performance of polymer solution was studied in detail．The results showed that the optimum reaction
condition of P(AM／AA／BEM)was obtained as~llows：20％ total monomer mass fraction，25％ AA mole fraction．0_2％ BEM
mole fraction，0．3％ initiator 2，2'-azobis l2-methylpropionamidine J dihydrochloride (V50)mass fraction，45oC reaction
temperature and 8 hrs reaction time．It showed good thickening property，heat resistance(90℃ )，salt tolerance(20 g／L)and shear
thinning．There was strong synergistic efect between P(AM／AA／BEM)an d sodium dodecylbenzenesulfonate(SDBS)．W hen 400
mg／L SDBS was added in 1 g／L P(AM／AA／BEM)，the viscosity of hybrid system increased 3．3 times．P(AM／AA／BEM)showed
better thickening property，heat and shearing resistance and salt tolerance than partially hydrolyzed polyacrylamide(HPAM)．
Keywords：alkali solubility；hydrophobically associating polymer；synthesis；performance evaluation

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