[发明专利]一种抗钙镁离子型聚丙烯酰胺及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗钙镁离子型聚丙烯酰胺及其制备方法，属于改性聚丙烯酰胺制备技术领域。所述方法包括：（1）将双酚A型环氧树脂与丙烯酸进行酯化反应，得到环氧丙烯酸单酯；（2）将环氧丙烯酸单酯和聚乙二醇进行开环聚合反应，得到改性双酚A型树脂；（3）用水将改性双酚A型树脂、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和表面活性剂混合均匀，得到混合液，然后将所述混合液在引发剂和链转移剂的作用下进行共聚反应，制得抗钙镁离子型聚丙烯酰胺。本发明制备的抗钙镁离子型聚丙烯酰胺受钙镁离子影响小，在10wt%氯化钙和10wt%氯化镁盐水中具有良好的粘度，并且粘度保留率也很高。

技术领域

本发明涉及改性聚丙烯酰胺制备技术领域，具体涉及一种抗钙镁离子型聚丙烯酰胺及其制备方法。

背景技术

随着油田开采技术逐渐进入三次采油阶段，对聚丙烯酰胺在特殊环境下粘度要求越来越高，长时间耐温耐盐性能逐渐成为聚丙烯酰胺的重要指标。高矿化度盐水中含有大量二价盐金属离子，而且二价盐例如钙离子和镁离子对聚丙烯酰胺粘度影响更大。目前，后水解聚丙烯酰胺工艺是应用在三次采油中制备高粘度聚丙烯酰胺的主要工艺，但这种工艺制备的后水解聚丙烯酰胺在实际应用中也存在溶解性差、在高温高矿化度下粘度保留率低等问题。

中国专利申请CN109705264A公开了一种驱油用耐温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法，添加了功能单体、高温稳定剂和助溶剂提高了产品的抗盐和溶解性能，而且采用高温动态水解工艺对传统水解工艺进行了改进，解决了传统工艺升温慢、加水解剂时物料温高且胶粒大小不均匀等问题。但该专利申请制备出的产品性能不稳定，而且水解时需要大量时间保温，不利于连续化生产。

中国专利申请CN111349193A提出了一种四元共聚抗温抗盐聚丙烯酰胺的制备方法，其通过采用烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基卞基氯化铵和乙烯基吡咯烷酮等多种抗温抗盐单体制备出了四元共聚抗温抗盐聚丙烯酰胺，其在新疆某油田140℃下26万矿化度盐水中的表观粘度可以达到40mPa·s左右，但是它采用的抗温抗盐单体用量太大，不仅影响聚丙烯酰胺的分子量，而且单体的价格很高，因工业生产中受成本要求较高，使其难以在市场中广泛应用。

因此，非常有必要提供一种受钙镁离子影响小，粘度保留率高，适应于在三次采油中应用的抗钙镁离子型聚丙烯酰胺及其制备方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种抗钙镁离子型聚丙烯酰胺及其制备方法。本发明制备的抗钙镁离子型聚丙烯酰胺受钙镁离子影响小，在10wt%氯化钙和10wt%氯化镁盐水中具有良好的粘度，并且粘度保留率也很高。

本发明在第一方面提供了一种抗钙镁离子型聚丙烯酰胺的制备方法，所述方法包括如下步骤：

（1）将双酚A型环氧树脂与丙烯酸进行酯化反应，得到环氧丙烯酸单酯；

（2）将环氧丙烯酸单酯和聚乙二醇进行开环聚合反应，得到改性双酚A型树脂；

（3）用水将改性双酚A型树脂、丙烯酰胺、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和表面活性剂混合均匀，得到混合液，然后将所述混合液在引发剂和链转移剂的作用下进行共聚反应，制得抗钙镁离子型聚丙烯酰胺。

优选地，在步骤（3）之后，进一步还包括将制得的抗钙镁离子型聚丙烯酰胺依次进行烘干和研磨的步骤。

优选地，在步骤（1）中，所述双酚A型环氧树脂与所述丙烯酸的质量比为1：（0.1~1.25）；和/或在步骤（2）中，所述环氧丙烯酸单酯与所述聚乙二醇的质量比为1：（0.25~1.5）。

优选地，在步骤（1）中，酯化反应的温度为50~120℃，酯化反应的时间为1~5h；和/或在步骤（2）中，开环聚合反应的温度为50~100℃，开环聚合反应的时间为0.5~3h。

优选地，所述聚乙二醇为分子量为500至1500的聚乙二醇中的一种或多种。