一种丙烯酰胺共聚物磷酸盐的合成及性能研究

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.26.03

摘要/Abstract

摘要：

以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、（1–二甲氨基–烯丙基）– 膦酸（DMAAPA）及N –烯丙基辛酰亚
胺（NAOI）为原料、亚硫酸氢钠–过硫酸铵为引发剂制备了一种水溶性四元共聚物AA/AM/DMAAPA/NAOI。
单因素实验确立了该共聚物的最佳合成条件：反应温度为45 ?C，引发剂加量为0.3%，pH 为7，
m（AM）：m（AA）：m（DMAAPA）：m（DMAAPA）= 6.000：4.000：0.015：0.030；通过红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（1H
NMR）对该共聚物驱油剂的分子结构进行了表征，证明功能单体均已共聚在分子链上；2 000 mg/L 的该共聚物溶液在
120 ?C时的黏度保留率为28.9%，在1 000 s−1 时黏度保留率为18.7%，当NaCl 加量为1.2 g/L 时黏度保留率为22.2%；
室内模拟驱油实验结果表明，在65 ?C 下2 000 mg/L 的该共聚物溶液相对于水驱可提高采收率达到10.54%。

关键词: 磷酸盐, 丙烯酰胺共聚物, 耐温, 抗盐, 抗剪切, 驱油剂

Abstract:

An acrylamide copolymer was synthesized using acrylamide（AM），acrylic acid（AA），（1-dimethylamino-allyl）-
phosphoric acid（DMAAPA）and N-allyl octyl imide（NAOI）as raw materials and NaHSO3-（NH4）2S2O8 as initiator. The
optimum synthetic conditions were determined as follows：the appropriate temperature was 45 ?C，the initiator was found to be
0.3%，the pH was 7，and m（AM）：m（AA）：m（DMAAPA）：m（DMAAPA）=6.0：4.0：0.015：0.030. The molecular structure
of the copolymer was confirmed by IR and 1H NMR，proving that the functional monomers were present in the molecule chain.
The retention rate of the copolymer could reach 28.9%（120 ?C），18.7%（1 000 s−1），and 22.2%（1.2 g/L NaCl）respectively
according to the performance evaluation. Up to 10.54% enhanced oil recovery（EOR）could be obtained by core flood testing
using 2 000 mg/L copolymer at 65 ?C.

Key words: phosphate, acrylamide copolymer, temperature-tolerance, salt-tolerance, shear-resistance, EOR chemical

苟绍华1，2 *，杨成2，叶仲斌1，2，常静3，马永涛2. 一种丙烯酰胺共聚物磷酸盐的合成及性能研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.26.03.

Gou Shaohua1，2*, Yang Cheng2, Ye Zhongbin1，2, Chang Jing3, Ma Yongtao2. Synthesis and Properties of an Acrylamide Copolymer Based on Phosphate[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2013.11.26.03.

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参考文献

[1] Taylor K C，Nasr-El-Din H A. Water-soluble hydrophobically

associating polymers for improved oil recovery：

A literature review[J]. Journal of Petroleum Science and

Engineering，1998，19（3）：265– 280.

[2] Wever D A Z，Picchioni F，Broekhuis A A. Polymers for

enhanced oil recovery：A paradigm for structure-property

relationship in aqueous solution[J]. Progress in Polymer

Science，2011，36（11）：1558– 1628.

[3] Guo Yongjun，Liu Jianxin，Zhang Xinming，et al. Solution

property investigation of combination flooding systems

consisting of gemini-non-ionic mixed surfactant

and hydrophobically associating polyacrylamide for enhanced

oil recovery[J]. Energy & Fuels，2012，26（4）：

2116–2123.

[4] 何静，王满学，吴金桥，等. 疏水缔合聚合物溶液黏度

的影响因素研究[J]. 油田化学，2011，28（3）：259 –262.

He Jing，Wang Manxue，Wu Jinqiao，et al. Influencing

factors on the viscosity of hydrophobically associating

polymers[J]. Oilfield Chemistry，2011，28（3）：259 –262.

[5] 朱玥珺，张健. 水溶性疏水缔合聚合物溶液热稳定性研

究[J]. 西南石油大学学报：自然科学版，2010，32（5）：

131– 136.

Zhu Yuejun，Zhang Jian. Study on the thermal stability

of water-soluble hydrophobically associating polymer[J].

Journal of Southwest Petroleum University：Science &

Technology Edition，2010，32（5）：131 –136.

[6] 孙全力，王爱蓉，张军，等. 疏水缔合聚合物APP4 流

变性能实验研究[J]. 成都理工大学学报：自然科学版，

2012，39（1）：104 –106.

Sun Quanli，Wang Airong，Zhang Jun，et al. Rheological

properties of hydrophobic associative polymer APP4[J].

Journal of Chengdu University of Technology：Science &

Technology Edition，2012，39（1）：104 –106.

[7] 付美龙，刘传宗，张伟，等. 一种新型疏水缔合聚合物

的合成及性能评价[J]. 西安石油大学学报：自然科学

版，2013，28（5）：92–95.

Fu Meilong，Liu Chuanzong，Zhang Wei，et al. Synthesis

and performance evaluation of a new hydrophobic associating

polymer[J]. Journal of Xi′an Shiyou University：

Natural Science Edition，2013，28（5）：92– 95.

[8] 陈洪，韩利娟，徐鹏，等. 疏水改性聚丙烯酰胺的

增粘机理研究[J]. 物理化学学报，2003，19（11）：

1020 –1024.

Chen Hong，Han Lijuan，Xu Peng，et al. The thickening

mechanism study of hydrophobically modified poly

acrylamide[J]. Acta Phys. Chim.Sin.，2003，19（11）：

1020– 1024.

[9] 冯玉军，罗传秋，罗平亚，等. 疏水缔合水溶性聚丙

烯酰胺的溶液结构的研究[J]. 石油学报：石油加工，

2001，17（6）：39–44.

Feng Yujun，Luo Chuanqiu，Luo Pingya，et al. Study on

characterization of microstructure of hydrophobically associating

water-soluble polymer in aqueous media by scanning

electron microscopy and environmental scanning

electron microscopy[J]. Acta Petrolei Sinica：Petroleum

Processing Section，2001，17（6）：39– 44.

[10] Johnson K M，Fevola M J，McCormick C L. Hydrophobically

modified acrylamide-based polybetaines. I. Synthesis，

characterization，and stimuli-responsive solution

behavior[J]. Journal of Applied Polymer Science，2004，

92（1）：647–657.

[11] Kujawa P，Rosiak J M，Selb J，et al. Micellar synthesis

and properties of hydrophobically associating polyampholytes[

J]. Macromolecular Chemistry and Physics，

2001，202（8）：1384 –1397.

[12] 赖南君，叶仲斌，周扬帆，等. 新型疏水缔合聚合物

溶液性质及提高采收率研究[J]. 油气地质与采收率，

2005，12（2）：63–65.

Lai Nanjun，Ye Zhongbin，Zhou Yangfan，et al. Study on

solution properties of new hydrophobic associating polymer

and enhanced oil recovery[J]. Petroleum Geology and

Recovery Efficiency，2005，12（2）：63–65.

[13] Lai Nanjun，Dong Wan，Ye Zhongbin，et al. A watersoluble

acrylamide hydrophobically associating polymer：

Synthesis，characterization，and properties as EOR

chemical[J]. Journal of Applied Polymer Science，2013，

129（4）：1888 –1896.

[14] Ye Zhongbin，Feng Mingming，Gou Shaohua，et al. Hydrophobically

associating acrylamide-based copolymer

for chemically enhanced oil recovery[J]. Journal of Applied

Polymer Science，2013，130（4）：2901 – 2911.

[15] 苟绍华，苟光俊，叶仲斌，等. 一种三元共聚物磷酸盐

的合成及性能研究[J]. 化学研究与应用，2011，23（8）：

997–1001.

Gou Shaohua，Gou Guangjun，Ye Zhongbin，et al. Synthesis

and properties for a new water soluble copolymers

phosphate[J]. Chemical Research and Application，2011，

23（8）：997– 1001.