[发明专利]一种接枝改性温敏增稠聚合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种接枝改性温敏增稠聚合物及其制备方法与应用，属于水溶性高分子合成技术领域。本发明通过以羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为基体，与丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)在单一溶剂蒸馏水中共聚制备具有温敏增稠效应的羟丙基甲基接枝共聚物。本发明公开的反应不仅易操作、条件温和，而且原料易得，使用安全，储存方便；并且通过本发明公开的制备方法制得的接枝改性温敏增稠聚合物具有较好的耐温性能，在驱油、钻井液等方面方便高效，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于水溶性高分子合成技术领域，涉及一种具有温敏增稠效应的接枝改性纤维素聚合物的制备方法，尤其是对天然产物纤维素接枝改性制备水溶性温敏增稠聚合物的方法。

背景技术

目前利用聚合物驱提高原油采收率是目前较为普遍的一种驱油方式，它的基本原理主要是通过吸附、降粘或粘滞作用来实现，在这些作用中，聚合物溶液的粘度尤其是在注入到地层后的粘度是一个非常重要的指标，并且进行三次采油的油田，多数环境都比较恶劣，一般的聚合物稳定性较差，在高温下易降解，高盐度下易形成沉淀，造成粘度损失，从而失去实用价值，为此温敏增稠聚合物应运而生。

温敏增稠聚合物是一种具有对温度敏感，并且随着温度升高粘度不断增大的一种新型水溶性聚合物。由于其特殊的增粘特性，该类聚合物被广泛用于三次驱油、钻井液等领域。温敏增稠聚合物具有较好的耐温性能，并且在常温下具有较好的溶解性，当温度达到一定程度后，侧链疏水作用增强，分子间出现蜷缩和交联作用，使聚合物溶液粘度升高。另外，聚合物溶液在高盐度下仍然具有较好的温敏增稠能力，该类聚合物耐高温高盐的特性使其在石油开采领域具有较大潜力。但目前针对在一个较大分子质量的水溶性主链上接枝聚合一种或几种两亲性聚合物侧链制得的温敏增稠聚合物并未见报道。

因此，如何提供一种具有温敏增稠效应的接枝改性纤维素聚合物及其制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种接枝改性温敏增稠聚合物及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种接枝改性温敏增稠聚合物，所述接枝改性温敏增稠聚合物的结构式为：

其中m、n均为0，1，2，3，4…自然数，m≤160，n≤58。

具体的，本申请的发明人以HPMC为基体，通过自由基聚合对其进行接枝改性，制备具有温敏增稠效应的羟丙基甲基接枝共聚物。并且本发明公开的技术方案是选择羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为基体，与丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)在单一溶剂蒸馏水中共聚得到本发明公开的接枝改性温敏增稠聚合物。

具体地，羟丙基甲基纤维素(HPMC)的结构式如下：

以及，单体丙烯酰胺(AM)的结构式如下：

单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM)的结构式如下：

上述组成中，羟丙基甲基纤维素(HPMC)是纤维素的一类衍生物，通过甲基和羟基丙氧基的取代，使HPMC具有了两亲性，在较高环境温度下具有明显的凝胶化现象，可以通过合适的单体对HPMC进行接枝改性，若改性聚合物能保留其高温凝胶化现象，将有望作为一种适用于高温油藏开采的聚合物驱油剂。

天然高分子本身廉价易得、分子量较大且具有刚性环结构，具备一定的耐温耐盐特性。通过向水溶性主链上接枝聚合一些具有两亲性的聚合物侧链，从而提高聚合物温增粘能力，使其具备较好的增稠效果。

本发明的另一目的是提供一种上述公开接枝改性温敏增稠聚合物的制备方法。