N-(烷氨基甲基)甲叉聚丙烯酰胺的合成、復配及應用研究.pdf

1、本文以N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(AAM)和丙烯酰胺聚合得到甲叉聚丙烯酰胺(MPAM)，經水解、羥甲基化、氨甲基化反應，改性合成了N-（二甲氨基甲基）甲叉聚丙烯酰胺(MAMPAM)。 丙烯酰胺聚合物是丙烯酰胺的均聚物及其共聚物的統稱。工業(yè)上凡是含有50％以上丙烯酰胺單體結構單元的聚合物，都泛稱聚丙烯酰胺(PAM)。其他單體結構單元含量不足5％的通常都視為丙烯酰胺的均聚物。聚丙烯酰胺由于具有高分子化合物的水溶性以及其主鏈上活潑的酰基

2、，因而在石油開采、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫(yī)藥、制糖、建材、農業(yè)等行業(yè)具有廣泛的應用，有“百業(yè)助劑”、“萬能產品”之稱。中國的石油工業(yè)是丙烯酰胺聚合物的最大用戶，丙烯酰胺聚合物的科技進步促進了中國石油工業(yè)的發(fā)展，石油工業(yè)的需求又加速了丙烯酰胺聚合物的科技創(chuàng)新步伐和行業(yè)的發(fā)展。 采用聚合物驅油以提高原油采收率，已成為我國三次采油的主要措施之一，目前廣泛采用的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，但HPAM分子鏈上的羧

3、基對鹽極其敏感，在高溫高礦化度環(huán)境下會導致水溶液粘度大幅度下降，難以適應高溫高礦化度油藏的驅油要求。同時聚丙烯酰胺是一具有線性分子結構的聚合物，對剪切作用十分敏感，陰離子型抗鹽敏性差，為了改進其性能，必須從改變其線性結構著手。本論文所合成的甲叉聚丙烯酰胺是使線性分子部分交聯，成為半網狀結構的聚合物，這樣剪切安定性、粘溫性、抗鹽敏性等均得改善。同時由于次甲基的引入，耐溫性有所提高，但活性減弱，本研究用甲叉聚丙烯酰胺作為主體化合物，通過改性

4、和復配提高了耐鹽性，使其具有更廣泛的用途，特別是在稠性原油乳化降粘后的開采方面。 高酸值、高含鹽、高粘度原油降粘，不僅要選擇耐鹽表面活性劑作為降粘劑，而且要選擇適合這類原油降粘后形成O/W乳狀液的穩(wěn)定劑，只有這樣才能真正有效的在原油開采和輸送過程中減少流動阻力，達到原油降粘減阻的目的。實驗過程中使用的原油酸值高達10mgKOH/g以上，而一般原油的酸值通常在1mgKOH/g以下，且酸值越高的原油，乳化降粘后越易在剪切流動時反相增

5、稠。因此該種原油不論使用何種降粘劑，在剪切條件下都剪切變稠。用MAMPAM與AMPS復配得到MAMPAM-AMPS，再與其它乳化降粘劑復配用在極易反相增稠的酸性原油上，能有效的防止不同含水量原油在高剪切力條件下反相。當原油中水的礦化度高達150000mg/L時，MAMPAM-AMPS與降粘劑復配后可以防止乳化原油反相。 當原油中水的礦化度高達200000mg/L時發(fā)現MAMPAM-AMPS的穩(wěn)粘效果不理想，通過合成AMPS和AA