一種功能性高分子表面活性劑及其用途的製作方法

2023-12-02 16:49:06

專利名稱：：一種功能性高分子表面活性劑及其用途的製作方法
技術領域：
：本發明涉及石油化工領域，具體涉及一種功能性高分子表面活性劑及其用途，該高分子表面活性劑適用於採油、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、或海水淨化等等。
背景技術：
：迄今為止，中國乃至世界上大多數大型油田都經歷了自噴和水驅兩個開採階段。通俗地講，在石油開採初期，只是利用地層的天然能量開採石油，稱為一次採油，其採收率僅為10%左右。二次釆油是指通過向地層補充能量來開釆石油的方法，如注水、注氣等。經歷這兩個開釆階段後，原油產量都有不同程度的遞減，並且勘探成本和難度也越來越大。數據顯示，依靠目前已有的技術，油田的平均採收率只有32.2%，還有超過2/3的原油滯留在地下無法採出。為此，石油開採行業內又開發出了多種技術，來開採留存的原油，稱為三次開採。具體類型如下所述。(1)氣體驅油，代表性開採方法是二氧化碳驅油，其驅油機理是向油層中注入二氧化碳，起到在油層裡膨脹原油、降低原油粘度，因而驅替原油的效果。該技術的缺陷是地面工程設備投入過高，需要巨額投資輸氣管道，且操作成本和安全措施投入過高。許多油田附近往往缺乏足夠的二氧化碳氣源,在採收效果方面有很強的滯後性。(2)微生物驅油，其驅油機理是向油藏注入合適的菌種及營養物，使菌株在油藏中繁殖，代謝石油，產生氣體或活性物質，可以降低油水界面張力，以提高石油採收率。該技術的缺陷是技術尚不成熟。微生物受環境因素影響極多，因此見效很慢，採收效率低下。(3)熱力採油，其代表性開採方法是蒸汽吞吐。蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激產等，主要是針對稠油油藏提高採收率的開採技術。所謂蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，關井一段時間，待蒸汽的熱能向油層擴散後，再開井生產的一種開採重油的增產方法。該技術的缺陷是地面工程設備和安全設施投入巨大，操作運營成本過高。(4)化學驅油，其代表性開採方法是聚合物驅油，其機理是聚合物驅主要靠增加驅替液粘度，降低驅替液和被驅替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由於其固有的粘彈性，在流動過程中產生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。該技術的缺陷是地面配注系統工藝複雜、用泵量多而導致工程投資較大。日常操作成本高,且高分子聚合物不耐溫，不抗鹽，無法在高溫、高礦化度油區應用。油田產出水無法重新配注，必須作為汙水處理掉。由此可知，各種三次釆油技術或方法都有其缺陷，本行業內仍需求能夠提高石油採收率和採油速度的新方法，同時還要求其降低汙染、保護環境。
發明內容由此，本發明的目的是提供一種新型功能性高分子表面活性劑，它能夠提高石油採收率和釆油速度，同時降低汙染程度、保護環境等。本發明的第一方面涉及一種功能性高分子表面活性劑，其具有通式(1):formulaseeoriginaldocumentpage5式(1)其中R,、R2、R3、R4各自獨立地選自H、巰基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩。在一個優選實施方式中，其中所述的季銨鹽帶有官能團。官能團優選選自以下中的一種或多種羧酸基、磺酸基、環烷基、烷基、吡啶、吡咯、羧酸垸基、磺酸垸基、環垸基垸基、吡啶烷基、吡咯烷基，其中所述的環烷基是5元或6元的環烷基，所述烷基是3-18個碳原子的烷基。其中所述的烷基優選是3-16個碳原子的烷基，更優選是8-16個碳原子的烷基。在另一個優選實施方式中，所述的Ri、R2、R3、R4各自獨立地選自巰基、苯基、磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩，更優選各自獨立地選自磺酸基或季銨鹽。在再一個優選實施方式中，所述的含氮巰基雜環是巰基咪唑。在本發明的第二方面，涉及本發明的功能性高分子表面活性劑的一種用途，其用於三次石油開採、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、海水淨化，或用作鑽井泥漿添加劑、紡織工業加工助劑、造紙用增強劑、粘土防膨劑、膠粘劑、填縫劑、柔韌劑、降粘劑、或洗滌劑。在一個優選實施方式中，本發明的高分子表面活性劑用於三次石油開採、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、或海水淨化。採用本發明的新型功能性高分子表面活性劑，能夠顯著提高石油採收率和採油速度。而且非常好地、也非常意外地，它還適用於各種條件和狀況不好的油井，例如稠油油藏、廢棄油井、油砂礦、低滲透油藏以及高溫、高礦化度油藏。它可以在符合經濟效益的範圍內，將廢井的地下儲油持續不斷地、最大程度地採出。圖1是本發明實施例1中製備的TBF-I高分子聚合物的紅外圖譜。具體實施例方式在本發明的功能性高分子表面活性劑中，含有多個取代基，包括R,、R2、R:i、R4、磺酸基、羧酸基、醯胺基。其中R,、R2、R3、R4各自獨立地選自H、巰基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩。在這些基團中，其中所述的季銨鹽還優選帶有官能團，選自羧酸基、磺酸基、環烷基、烷基、吡啶、吡咯、羧酸烷基、磺酸垸基、環垸基烷基、吡啶垸基和吡咯烷基中的一種或多種。其中所述的環垸基優選5元或6元的環烷基，所述垸基優選3-18個碳原子的垸基，更優選5-16個碳原子的烷基，再優選8-16個碳原子的垸基，再優選10-16個碳原子的烷基，再優選8-12個碳原子的烷基。formulaseeoriginaldocumentpage7式(1)在上述取代基和官能團中，有陽離子基團、陰離子基團、和非離子基團。它們賦予高分子表面活性劑以各種功能和作用。具體如下表所示。tableseeoriginaldocumentpage7其中季銨鹽中的官能團含有C8—C12的垸基時，抗鹽、抗鈣、鎂離子、抗生物降解最好；當含有C10—C16的烷基時，抗生物降解最好。取代基中包含苯磺酸鹽時，具有抗鹽、抗鈣、鎂離子性能，優選對苯磺酸基，效果更好。取代基中包含苯基時，抗鹽、抗鈣、鎂離子性能最佳；為巰基雜環時，具有抗氧化降解性能，優選巰基咪唑基，其效果最佳。當取代基中包含咪唑、噻吩基時，抗氧化降解性能最佳。本發明帶有上述取代基和官能團的高分子表面活性劑具有很好的功能和作用。尤其在採油中，具有以下功能和作用(1)具有抗高溫、抗高鹽和抗生物降解、抗氧化降解的"四抗"功能，可用於油田採出汙水配製驅替溶液；(2)具有高效乳化、高效洗油、高效調剖的"三高"功能，驅替過程中，可以有序自動進行，實現高效驅油；(3)具有注入井易注入、採出乳液易破乳的"兩易"功能，便於現場使用、操作成本低；(4)其分子主鏈上的重複單體單元為相同的單一組分，可以稱為一元化學驅，實質是高分子膠束驅，可用於三次採油或聚驅後的四次採油。鹽的存在一般使表面活性劑水溶液的粘度降低。這是因為溶解的離子使分子鏈蜷曲，末端距減少，因而粘度隨鹽的濃度增加而減少。而本發明表面活性劑的抗鹽性是通過以下因素而得以實現的，由此能夠實現採用汙水配製驅替溶液-利用內鹽鍵在碳氫鏈的側基上接枝了帶正電的陽離子表面活性劑和帶負電的陰離子表面活性劑，形成兩性的碳氫鏈。由於存在內鹽鍵，汙水配製時就能增強抗鹽和抗高價鈣、鎂離子的能力；-利用非極性側基的聚集非極性側基不是離子，對於鹽不敏感，非極性側基在水溶液中趨於相互聚集自組裝，因而水溶液粘度會明顯增加；-引入強電離基團磺酸鹽、季銨鹽等，改善基團結構和性質；-適當支鏈化，即引入取代基R1-R4，增加鏈的剛性。本發明的高分子表面活性劑的抗氧化降解功能是通過這樣的機理實現的。一般而言，石油增採表面活性劑的水溶液在有氧條件下粘度明顯下降，氧化斷鏈是其中重要的一個原因，氧化降解的機理是在該溶液中，溶解氧生成過氧化氫，過氧化氫分解生成自由基，0H,自由基，0H在溶液中漫遊、攻擊，使表面活性劑斷鏈，降解連鎖反應。本發明在表面活性劑的分子鏈上引入含氮巰基雜環側基，它本質上是氧轉移劑和過氧化物分解劑，由此，可以有效分解溶液中的過氧化物，抑制斷鏈，實現抗氧化降解。另外，取代基咪唑和噻吩、以及季銨鹽內的官能團吡啶和吡咯也有抗氧化降解作用。本發明的高分子表面活性劑的抗生物降解功能是通過這樣的機理實現的。在無氧條件下，生物酶可使高分子鏈發生斷裂，多數情況下側基也會發生斷裂或變化，從而導致普通聚合物高分子降解，使水溶液粘度下降。本發明在高分子表面活性劑的分子結構中引入了季銨鹽基團和巰基等，它們對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，因而具有抗生物降解特性。本發明的表面活性劑還能夠實現高效調剖、和強水淹段選擇性堵水。油田特高含水期儲層中會出現強水淹段，由於它的水相滲透率大大提高成為水驅無效循環場。本發明的高分子表面活性劑中由於引入了超支化陽離子基團季銨鹽、長鏈烷基(優選10-18個碳原子)和環烷基，使表面活性劑成為一種選擇性封堵劑。當它進入水層時，所述基團吸附在被水衝刷出來的砂巖表面，使水層由親水轉變為親油，增加了水的流動阻力，起到堵水作用。其堵水作用原理圖如圖1所示。由於該表面活性劑的分子結構中有陽離子基團和長鏈烷基(優選10-18個碳原子)和環垸基；如果需要加強調剖，還可以進一步增加烷基的碳原子數，增長垸基鏈長度。它可以吸附於基本沒有油的，帶負電的強水淹段和巖石表面上，經多次吸附，不僅改變了強水淹段的表面潤溼性(由強親水改為強親油潤溼性)，增強了流動阻力，特別是喉道部位的流動阻力。另外，本發明表面活性劑的分子量可以達到很高，可達一千萬左右。在較高礦化度的水溶液下，由於疏水作用，靜電作用和分子內分子間的巻曲纏繞作用，可以形成超分子聚集體的結構，其空間尺寸可以達到幾十個微米或更大。因此，"賊層"段經多次吸附可以形成很大的流動阻力，達到調剖、堵"賊層"的目的。本發明的表面活性劑的調剖方法具有長效性，遠比一般調剖劑的作用更高效。本發明的表面活性劑還能夠實現常溫下高效降粘。在該情形下，需要將該高分子表面活劑的分子量調整到很小(例如約2萬左右)，大量羧酸基、磺酸鹽基團、季胺鹽基團等強極性官能團的靜電斥力，自組裝形成用於稠油或常規原油的分散降粘穩定體系。這樣就能在高濃度(1%以上)水溶液中，粘度達到接近於水，又能高度分散原油形成"油水互溶"狀態的乳狀液，使高粘稠油降粘率達到90%以上。本發明的降粘型高分子表面活性劑在應用於石油開採時的降粘機理是-乳化降粘降粘型高分子表活劑溶液在一定溫度下與井下稠油充分混合，使高粘原油以粗油滴系分散於降粘劑溶液中，形成低粘度的水包油(0/W)型乳狀液，降低了原油的運動阻力；-破乳降粘降粘型高分子表活劑可使油包水型乳狀液破乳而生成游離水，形成"懸浮油"、"水漂油"而降粘；-吸附降粘降粘型高分子表活劑分子吸附在管壁上或油層間而減少磨擦阻力，致使原油粘度顯著下降。更重要的是，本發明的表面活性劑還能夠實現高效驅油，高效驅油是由高效增溶和乳化原油的能力而得以實現的。本發明的表面活性劑在碳一碳柔性鏈上，引入大量非離子親油非極性基團。兼顧高分子表活劑的水溶性，根據親水親油平衡值(HLB值)，又同時引入了強極性親水基團羧酸鹽、季銨鹽、磺酸鹽。此分子結構確定了一元高分子表面活性劑既為單一組份，又具有極強的雙親性(既親水又親油)。在水溶液條件下，通過分子內和分子間的聚集，最終形成以高分子小膠束為主組成的超分子結構聚集體，具有常規表面活性劑無法比擬增溶原油能力。本發明的高分子表面活性劑的製備方法如下所述。按化學計量比例，將3-R廠2-丙烯-1-磺酸鈉、1-R3-丙烯酸、N-R廠l-Rr丙烯醯胺、水和pH值調節劑加入到裝有分子模板的反應釜中，攪拌使其混合均勻，調整pH為5.8-6.2，優選6.0，通入惰性氣體(優選氮氣、氬氣、氦氣等)保護，加熱至35°C-45°C(優選38-42°C)時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘-60分鐘(優選30-40分鐘)以上。然後，再慢慢加入催化劑，反應2.5-3.5小時，優選3.0小時。催化劑可以採用本行業內合成聚丙烯醯胺的常規催化劑，優選過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨。然後，加熱升溫至55-7(TC，優選65。C，加入pH值調節劑，調節pH至9-11，優選pH至10，再加入引發劑，引發共聚4.0-5.0小時，優選4.5小時左右，反應結束。得到的高分子聚合物為本發明的一元功能型高分子表面活性劑。引發劑採用本行業內合成聚丙烯醯胺用的常規引發劑。採用紅外譜圖檢測得到的表面活性劑產物的結構。其中3300cm—'、1700-1720cnf'為羧酸基特徵吸收；3100-3000cra—'、1640-1650cm—1左右是C二C鍵的特徵吸收；2910cnf1、2850cm—'處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3200crrT'、1670cnf'與1190cm—'左右是醯胺基的特徵吸收；1380-1395cm—'左右為磺酸鹽的1特徵吸收等等；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在羧基、雙鍵、長鏈烷基、醯胺基和磺酸鹽等基團。反應中使用的分子模板是為本發明式(1)高分子化合物的合成而特別定製的。其製備過程如下。分子模板的製備以85%二氧化矽和15%苯基三乙氧基矽烷均勻混合物為載體，以2-氨基-4-硝基酚作為3-Rr2-丙烯-l-磺酸鈉的識別分子；以1-甲基-2-(3-吡啶基)吡咯烷作為l-R3-丙烯酸的識別分子，以羅丹明B為N-R4-l-R2-丙烯醯胺的識別分子。在35%甲醇的溶液中，通過電化學方式(交替電流10mA,30mA,80mA)，使上述每種識別分子以單分子線性狀態吸附在載體表面，這三種識別分子有規律地交替排列。然後，乾燥成型，形成分子模板。分子模板的作用是利用模板上的各識別分子對合成高分子的相應種類單體起到靶體作用。在聚合過程中，分子模板引導各種單體小分子依序反應，形成高分子，並決定產物的組成和結構。分子模板聚合原理是基於模板的各種分子識別單元與聚合用的相應種類單體小分子之間的相互作用，如氫鍵、離子吸引、電子給體和受體的相互作用或形價鍵等，為單體小分子的聚合創造有利的條件，實現有序的模板聚合。採用本發明的上述分子模板，就能夠得到本發明的式(1)高分子表面活性劑。分子模板的使用方法將分子模板製備成5A分子篩的形式，在使用之前，先用去離子水浸泡1小時以上，然後，再裝入反應釜中。反應結束後，將分子篩取出，活化、備用。可以重複使用60-80次。實施例實施例1高分子表面活性劑TBF-I的製備:1formulaseeoriginaldocumentpage12先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，添加2-丙烯-1-磺酸鈉、丙烯酸、N-乙基-(N'，N，，-二甲基-N，-十一垸基-(ll'-羧酸)銨)-丙烯醯胺，攪拌使它們完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.5左右，通入氮氣保護，加熱至42。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鉀，反應3.0小時左右。加熱升溫至68'C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.0左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-I—元功能型高分子表面活性劑水溶液。經過乾燥，得到粉末狀純TBF-I產物。產物TBF-I分子量的測定按GB12005.1-89禾口G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在30。C下lmol/L的NaCl水溶液中測定其["]=14.76mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ii]125=802*14.76125=23202。TBF-I的紅外譜圖參見圖1。在圖1中，3421cm入1700cm^為羧基特徵吸收，3421cm—1為O-H鍵的伸縮震動，17O0crr^為C=0鍵伸縮振動;3100-3000cm—、1640cm—1是C=C鍵的特徵吸收，其中1640cm^是C《鍵的伸縮振動吸收，3100-3000cm—工是不飽和碳原子上的《-H鍵伸縮振動包含在羧基特徵峰中；2923cm—1、2850cm—1處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3200cm入1668aiV1與1190cm—1的峰是醯胺基的特徵吸收，其中3200cm—:是N-H鍵的伸縮振動，1668cm—1是C=0鍵伸縮振動，1190cm—工是C-N鍵伸縮振動吸收；1384cm—工為磺酸鹽的吸收峰；1454crrT1和3400cm'1以上兩峰對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在羧基、羥基、羰基、雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈垸基、磺酸鹽等。測試試驗TBF-I與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置成TBF-I溶液，從而減少汙染，保護環境，進行該配伍性實驗。採用200000mg/L礦化度的地層汙水配製成濃度為1500mg/L的TBF-I溶液，結果如下表所示。吸光度A的測試是在25'C下，用分光光度計在450nm條件下，在放置不同時間後，進行測定。tableseeoriginaldocumentpage13上表中AA為吸光度隨時間增長的變化差值，其值越小，表明配伍性越好。試驗結果表明，AA值很小，吸光度隨時間增長沒有發生大的變化，充分說明TBF-I與200000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-I溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-I溶液粘度穩定性對比TBF-I溶液的粘度嚴重影響TBF-I驅油效果，故研究汙水對TBF-I溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-I溶液。無氧條件下保存，定期在45°。條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage14試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-I溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-I影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-I具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。實驗結果如下表所示。斷西是大慶油田的一個區塊。斷西汙水是取自斷西區塊的汙水。同時，平行進行了常規驅油聚合物-聚丙烯醯胺的水溶液的殺菌性。tableseeoriginaldocumentpage14由於TBF-I分子結構中引入了季銨鹽單體，季銨鹽表面活性劑對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-I本體粘度數據TBF-I水溶液的粘度對TBF-I的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-I水溶液本體粘度的研究。結果如下表所示。tableseeoriginaldocumentpage14實驗結果說明TBF-I水溶液在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，由此容易施工、注入工藝簡單。TBF-I水溶液降粘實驗TBF-I水溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選合適的TBF-I水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。結果如下表所示。tableseeoriginaldocumentpage15實驗結果證明-在TBF溶液與油的混合物中，TBF-I濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物中，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率》95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-I降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-I降粘效果差不多。TBF-I型和普通三元體系乳化效果對比通過TBF-I型和普通三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-I型比常規的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)，具有更好的高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-I具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-I時，小於4匪管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-I溶液時，大於2誦毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。TBF型長方均質巖芯驅油實驗結果為了證明TBF的驅油效果，特進行TBF-I和常規的三元ASP和聚丙烯醯的室內驅油對比實驗。在該實驗流程中，先進行水驅，當水驅產出液含水量大於98.5Q/^後，進行聚合物驅，當聚合物驅的產出液含水量大於98.5%後，再進行後續水驅。聚合物驅又可以稱為聚合物驅段塞。聚合物驅加後續水驅的採收率提高值稱為總聚驅提高值％。分別採用本發明的TBF-I和常規的三元ASP和常規聚丙烯醯進行實驗，對於每種聚合物，都進行了至少兩個平行實驗，以檢測實驗的可靠性。tableseeoriginaldocumentpage17實驗結果證明-對於採用同一種聚合物的實驗，其數據比較接近，說明重複性好，可對比性強;-水驅採收率相近，但聚驅段塞以及後續水驅中採收率提高值有差別；-注TBF-I可提高採收率>24%，最終採收率可達75%，與三元ASP複合驅相比，可提高採收率6%。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-I水溶液與原油以l:l、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液再與地層水按1:2體積比的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。另外，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage18從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下，TBF驅提高採收率的效果本發明的TBF還具有這樣意外好的效果使用普通的常規聚合物驅油後，再使用TBF驅油，其採收率能夠進一步提高。發明人為了研究常規聚合物驅後，在不同採出程度條件下，TBF驅對採收率提高的影響，特進行了實驗。下表為常規聚丙烯醯胺驅後不同採出程度下，TBF驅所提高的採收率效果對比。tableseeoriginaldocumentpage19從試驗結果可以看出聚丙烯醯胺驅後TBF驅提高採收率〉1(^，而且聚驅後採出程度越高，TBF進一步提高採收率的幅度越小。綜上所述，從上述試驗結果可知-TBF-I與油田地層汙水水配伍性好，可直接用油田現場汙水配製-TBF-I具有很好的降粘效果，在常規濃度10002000mg/L，液油比l:l的條件下，降粘率可達95%以上。而且在地層推進過程中與地層水進一步混合，能見到很好的再降粘效果，最終降粘率可達99%;-1500mg/L與2000mg/L濃度的TBF-I溶液，降粘效果比較接近，而1000mg/L濃度的降粘效果較差，從節約成本的角度出發，建議現場試驗選用1500mg/L濃度的溶液。-TBF-I採出液在不加任何破乳劑的條件下可暴氣破乳，而且殘餘液仍含有一定濃度的特TBF-I有效成份，可重複利用配製驅替液，保護環境、降低生產成本。-TBF-I在毛細管中具有很好的油水重力分離效果，即使對油砂進行浸泡，也能見到明顯的洗油能力，說明易於把油層巖石孔隙之間的剩餘油清洗下來，聚並在一起帶走，達到增加產量，提高石油採收率的目的。-經室內巖芯驅油實驗，TBF-I驅可提高採收率24%，最終採收率可達75%。與三元複合驅相比，TBF-I驅可提高採收率6%。先導性礦場試驗的驅油效果顯著，TBF-I驅可提高採收率17.3%，整個試驗區9口試驗油井日採油量平均提高超過250%，含水下降到83.5%，下降了16.5個百分點。實施例2高分子表面活性劑TBFHI的製備formulaseeoriginaldocumentpage20先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入2-丙烯-l-磺酸鈉、1-苯基丙烯酸、N-乙基-(N'，N'-二甲基-N，-戊基-(5'-環己垸基)溴化銨)-丙烯醯胺，攪拌使它們完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.8左右，通入氮氣保護，加熱至48。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鈉，反應3.0小時左右。加熱升溫至72。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.5左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-II—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀TBF-II高分子聚合物。TBF-II分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其h]=18.30mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*18.30125=30355。在TBF-II的紅外譜圖上，可以看到存在3423cm—1、1700cm—1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1642cm—1是C=C鍵的特徵吸收；2916cm'、2850cm-1處的峰為長鏈垸基亞甲基的特徵吸收；3208cm—1、1669cm-1與1189cm—1是醯胺基的特徵吸收；1384cm—'為磺酸鹽的特徵吸收；16001430cm"為苯基特徵吸收；1453cm-1和3400cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在上述基團，包括羧基、雙鍵、醯胺基、磺酸鹽、氮正離子、長鏈垸基、苯基等。室內實驗數據TBF-II溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-II溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行了該配伍性實驗。採用350000mg/L礦化度的地層汙水配製濃度為1500mg/L的TBF-II溶液。將1500mg/L濃度的TBF-II溶液在25。C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage21上表中AA表示吸光度A隨時間增長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，隨時間延長，吸光度A沒有發生大的變化，充分說明TBF-II與350000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-II溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-II溶液粘度穩定性對比TBF-II溶液的粘度嚴重影響TBF-II驅油效果，故研究汙水對TBF-n溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-II溶液。無氧條件下保存，定期在45"C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage21試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-II溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-II的影響在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-II具有很強的殺菌效果，特進行此實驗(tableseeoriginaldocumentpage22TBF-II分子結構中引入了季銨鹽單體，季銨鹽表面活性劑對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-II本體粘度數據TBF-II溶液的粘度對TBF-II的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-II溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage22實驗結果說明TBF-II本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。溶液降粘實驗數據表TBF-II溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了選合適的TBF-II水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage22實驗結果證明-在TBF溶液與油的混合物中，TBF-II濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物中，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-II降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-II降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-II溶液TBF-II型和三元體系乳化效果對比通過TBF-II型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-II型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-II具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-II時，小於4醒管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-II溶液時，大於2mm毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmra毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-II水溶液與原油以l:l、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下tableseeoriginaldocumentpage24從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-II驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-II驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-II驅的影響，特此實驗。結果如下表。tableseeoriginaldocumentpage24結果表明聚驅後TBF-II驅的採收率提高率>10%，而且聚驅後採出程度越高，TBF-II提高採收率的幅度越小。實施例3高分子表面活性劑TBF-III的製備formulaseeoriginaldocumentpage25先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-苯基-2-丙烯-l-磺酸鈉、1-(2，-巰基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-十二烷基-(12，-羧酸)銨)-丙烯醯胺，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.3左右，通入氮氣保護，加熱至48。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鉀，反應3.0小時左右。加熱升溫至70。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.5左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-III—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀TBF-III高分子聚合物。TBF-III分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在30'C下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[n]=28.37mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*28.37L25=52510在TBF-III的紅外譜圖中可以看到存在3420cm—\1702cm—1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1646cm—1是C=C鍵的特徵吸收；2912cm:2858cm-1處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3201cm—、1669cm—1與1189cm—1是醯胺基的特徵吸收；1385cm"1為磺酸鹽的特徵吸收；16001436cm—'為苯基特徵吸收；2956cm-1、1574cm—1、1167cm—1為咪唑環特徵吸收；2483cm—1為巰基特徵吸收；1452cm-'和3408cm—'對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在羧基、雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈烷基、苯基、巰基、咪唑環、磺酸鹽等。TBF-m溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-m溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用400000mg/L礦化度的地層汙水配製成濃度為1500mg/L的TBF-m溶液。在25r下，用分光光度計在450nm,在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage26表中AA表示吸光度隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-III溶液，吸光度隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-m與400000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-III溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-III溶液粘度穩定性對比TBF-III溶液的粘度嚴重影響TBF-III驅油效果，故研究汙水對TBF-m溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mgZL母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-III溶液。無氧條件下保存，定期在45C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage26試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-III溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-III的影響在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-in具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage27由於TBF-III分子結構中引入了季銨鹽單體單元、含氮巰基雜環，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。本體粘度數據TBF-m溶液的粘度對TBF-III的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-III溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage27實驗說明TBF-III本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-in溶液降粘實驗數據表TBF-III溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了選合適的TBF-III水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage28實驗結果證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-m濃度高，降粘率就高-，-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差;在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-III降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-III降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-III溶液。TBF-III型和三元體系乳化效果對比通過TBF-III型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-III型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-in具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-III時，小於4腿管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-III溶液時，大於2mm毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500rag/L的TBF-III水溶液與原油以l:l、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下tableseeoriginaldocumentpage29從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-III驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-III驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage29結果表明聚驅後TBF-111驅提高釆收率>10%，而且聚驅後採出程度越高，TBF-III進一步提高採收率的幅度越小。實施例4高分子表面活性劑TBF-IV的製備formulaseeoriginaldocumentpage30先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入2-丙烯-l-磺酸鈉、1-(2，-巰基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-H^—烷基-(ll，-羧酸)銨)-丙烯醯胺，攪拌使它們完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.2左右，通入氮氣保護，加熱至45。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鈉，反應3.0小時左右。加熱升溫至68。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.6左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-IV—元功能型高分子表面活性劑水溶液。經過乾燥，得到粉末狀TBF-IV高分子聚合物。TBF-IV分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[ti]=30.67mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ri]'25=802*30.671Z3=5788525從TBF-IV的紅外譜圖中，可以看到3420cm—1、1710cm—1左右為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1645cm—1是C=C鍵的特徵吸收;2911cm1、2855cm"處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3200cm—1、1666cm"與1190cm—1是醯胺基的特徵吸收；1383cm—1為磺酸鹽的特徵吸收；2958cm—\1570cm—1、1168cm—1為咪唑環特徵吸收；2485cm-1為巰基特徵吸收；1454cm—1和3402cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈浣基、羧基、磺酸鹽、巰基、咪唑環等基團。TBF-1V溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-IV溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用400000mg/L礦化度的地層汙水配製成1500mg/L的TBF-IV溶液。在25'C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage31上表中AA表示吸光度A隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-IV溶液，吸光度A隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-IV與400000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-IV溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-IV溶液粘度穩定性對比TBF-IV溶液的粘度嚴重影響TBF-IV驅油效果，故研究汙水對TBF-IV溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-IV溶液。無氧條件下保存，定期在45。C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage31試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-IV溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-IV影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-IV具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage32TBF-IV分子結構中引入了季銨鹽、含氮巰基雜環，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-IV本體粘度數據TBF-IV溶液的粘度對TBF-IV的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-IV溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage32實驗說明TBF-IV本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-IV溶液降粘實驗數據表TBF-IV溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選合適的TBF-IV水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage33實驗證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-IV濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-IV降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-IV降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-IV溶液。TBF-IV型和三元體系乳化效果對比通過TBF-IV型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-IV型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-IV具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-IV時，小於4mm管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-IV溶液時，大於2隱毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lrnm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-IV水溶液與原油以1:1、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage34從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-IV驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-IV驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-IV驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage34結果表明聚驅後TBF-IV驅提高採收率>10%，而且聚驅後採出程度越高，TBF-IV進一步提高採收率的幅度越小。實施例5TBF-V高分子表面活性劑的製備formulaseeoriginaldocumentpage35先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-(4，-磺酸基-苯基)-2-丙烯-1-磺酸鈉、l-(2，-巰基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-十二垸基-(12，-磺酸)銨)-丙烯醯胺，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.0左右，通入氮氣保護，加熱至49r時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸銨，反應3.0小時左右。加熱升溫至65。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.0左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-V—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀的純TBF-V高分子聚合物。TBF-V分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[ti]=21.68mL/g，按下式計算其粘均分子量m:M=802*[ti]125=802*21.68125=37518從TBF-V的紅外譜圖中，可以看到3418cm—1、1712cm—1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C鍵的特徵吸收；2911cm"、2852cm-1處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3204cm—1、1667cm—1與1190cm—1左右是醯胺基的特徵吸收；1387cm—1左右為磺酸鹽的特徵吸收；16001450cm—1為苯基特徵吸收；2958cm—1、1576cm"、1165cm—1為咪唑環特徵吸收;2485cm—1為巰基特徵吸收；1457cm"和3400cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分了結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、K鏈烷基、巰基、苯磺酸鹽。室內實驗數據TBF-V溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-V溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用350000mg/L礦化度的地層汙水配製成1500mg/L的TBF-V溶液。在25'C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage36表中AA表示吸光度之差，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-V溶液的吸光度隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-V與350000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-V溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-V溶液粘度穩定性對比TBF-V溶液的粘度嚴重影響TBF-V驅油效果，故研究汙水對TBF-V溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-V溶液。無氧條件下保存，定期在45"條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage36試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-V溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-V影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-V具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage37TBF-V分子結構中引入了季銨鹽單體、咪唑基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-V本體粘度數據TBF-V溶液的粘度對TBF-V的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-V溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage37實驗說明TBF-V本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-V溶液降粘實驗數據表TBF-V溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選合適的TBF-V水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage38實驗結果證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-V濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>950/。；-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-V降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-V降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-V溶液。TBF-V型和三元體系乳化效果對比通過TBF-V型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-V型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有更好的高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-V具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-V時，小於4mm管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-V溶液時，大於2酬毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-V水溶液與原油以l:l、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage39從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-V驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-V驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage39結果表明聚丙烯醯胺驅後TBF-V驅提高採收率〉10。/。，而且聚丙烯醯胺驅後採出程度越高，TBF-V進一步提高採收率的幅度越小。formulaseeoriginaldocumentpage40先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-(4'-磺酸基-苯基)-2-丙烯-1-磺酸鈉、1-咪唑基-丙烯酸、N-乙基-(N，,N，-二甲基-N，-十二烷基-(12，-磺酸)銨)-丙烯醯胺，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為6.0左右，通入氮氣保護，加熱至42t:時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鉀，反應3.0小時左右。加熱升溫至60。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.2左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-V—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀的純TBF-V高分子聚合物。TBF-VI分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其h]=19.38mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*19.38125=32611從TBF-VI的紅外譜圖中可以看出3418cm—1、1705cm-1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C鍵的特徵吸收;2909cm1、2850cm—1處的峰為長鏈垸基亞甲基的特徵吸收；3201cm—1、1665cm—1與1188cm—1左右是醯胺基的特徵吸收；1385cm—'左右為磺酸鹽的特徵吸收；16001430cm—'為苯基特徵實施例6吸收；2952cm"、1571cm"、1165cm"為咪唑環特徵吸收；1452cm-1和3400cm"對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈垸基、磺酸鹽、羧基、咪唑環、苯基等(苯磺酸鹽和磺酸基的吸收峰位置)。室內實驗數據TBF-VI溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-VI溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用400000mg/L礦化度的地層汙水配製成1500mg/L的TBF-VI溶液。在25"C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage41表中的AA表示吸光度隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-VI溶液，其吸光度隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-VI與400000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-VI溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-VI溶液粘度穩定性對比TBF-VI溶液的粘度嚴重影響TBF-VI驅油效果，故研究汙水對TBF-VI溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-VI溶液。無氧條件下保存，定期在45"C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage41試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-VI溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-VI影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-VI具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage42TBF-VI分子結構中引入了季銨鹽單體、咪唑基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-VI本體粘度數據TBF-VI溶液的粘度對TBF-VI的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-VI溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage42實驗說明TBF-VI本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-VI溶液降粘實驗數據表TBF-VI溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選選合適的TBF-VI水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage43實驗證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-VI濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000rag/L的TBF-VI降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-VI降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-VI溶液。TBF-VI型和三元體系乳化效果對比通過TBF-VI型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-VI型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-VI具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-VI時，小於4mm管重力分異困難，5腿管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-VI溶液時，大於2誦毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-Vi水溶液與原油以1:1、1:2、1:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開釆後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水,將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage44從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-VI驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-VI驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-VI驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage44結果表明聚驅後TBF-VI驅提高採收率〉10。/。，而且聚驅後採出程度越高，TBF-VI進一步提高採收率的幅度越小。實施例7TBF-VII的合成formulaseeoriginaldocumentpage45先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再添加2-丙烯-l-磺酸鈉、1-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N，,N，-二甲基-N'-十二垸基-(12'-卩比咯基)溴化銨)-丙烯醯胺按摩爾比例(l.O丄O:l.O)，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為6.0左右，通入氮氣保護，加熱至47。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鉀，反應3.0小時左右。加熱升溫至65。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.5左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物是TBF-Vn—兀功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀的純TBF-VII產物。TBF-vn分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3CTC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其=29.39mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*29.39125=54881。從TBF-VU的紅外譜圖上，可以看到3420cm—1、1704cm—1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—、1642cm—1是C=C鍵的特徵吸收;2903cm1、2851cm"處的峰為長鏈烷基亞甲基的特徵吸收；3200cm—1、1668cm—1與1190cm—1是醯胺基的特徵吸收；1384cm—'為磺酸鹽的特徵吸收；1600cm-1、1486cm"、769cm"為噻吩基特徵吸收；1560cm1、1480cm—1、1310cm:1190cm—1為吡咯基特徵吸收;1451cm-1和3400cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈烷基、噻吩基、吡咯基、磺酸鹽等。室內實驗數據TBF-W溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-VII溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用380000mg/L礦化度的地層汙水配製成1500mg/L的TBF-VII溶液。在25"下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage46表中AA表示吸光度隨時間延長的變化差值。其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-Vn溶液，吸光度沒有發生大的變化，充分說明TBF-W與380000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-Vn溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-W溶液粘度穩定性對比TBF-VH溶液的粘度嚴重影響TBF-Vn驅油效果，故研究汙水對TBF-Vn溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-W溶液。無氧條件下保存，定期在45'C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage46試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-vn溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-W影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-VH具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage47TBF-W分子結構中引入了季銨鹽單體、噻吩基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-VH本體粘度數據TBF-VII溶液的粘度對TBF-VH的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-W溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage47實驗說明TBF-W的高濃度(20000mg/L)水溶液，其粘度與水的粘度相近，容易施工、注入工藝簡單。TBF-W溶液降粘實驗數據表TBF-W溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選合適的TBF-VII水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage48實驗結果證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-VH濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大,說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-VII降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-VH降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-VH溶液。TBF-VH型和三元體系乳化效果對比通過TBF-Vn型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-VII型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-Vn具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-VH時，小於4誦管重力分異困難，5隱管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500rag/L的TBF-VII溶液時，大於2mm毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-VH水溶液與原油以1:1、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開釆後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水,將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage49從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油S240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-VII驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-VII驅提高釆收率的效果，以及聚驅釆出程度對TBF-VII驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage49結果表明聚驅後TBF驅提高採收率〉10y。，而且聚驅後採出程度越高，TBF進一步提高採收率的幅度越小。實施例8formulaseeoriginaldocumentpage50先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再添加3-苯基-2-丙烯-l-磺酸鈉、1-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N，,N，-二甲基-N'-丁烷基-(4'-吡咯基)溴化銨)-l-巰基丙烯醯胺按摩爾比例(1.0丄0丄0)，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為6.0左右，通入氮氣保護，加熱至48。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸銨，反應3.0小時左右。加熱升溫至65。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為ll.O左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-Vffl—元功能型高分子表面活性劑水溶液。經過乾燥，得到粉末狀的TBF-VIII高分子聚合物產物。TBF-VII分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[T!]=25.32mL/g，按下式計算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*25.32125=45551從TBF-WI的紅外譜圖上可以看出3419cm—1、1698cm—1左右為羧基特徵吸收；3100-3000cm—'、1640cm—1是C=C鍵的特徵吸收；2921cm-1、2850cm"處的峰為長鏈垸基亞甲基的特徵吸收；3200cm—1、1668cm—1與1190cm—1是醯胺基的特徵吸收；1385cm—1左右為磺酸鹽的特徵吸收；2483cm—'為巰基特徵吸收;16001440cm—1為苯基特徵吸收;1602cm1、1488cm1、768cm"為噻吩基特徵吸收；1560cm1、1480cm1、1310cm1、1190cm—1為吡咯基特徵吸收;1452cm-'和3400cm-1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、羧基、氮正離子、長鏈垸基、吡咯基、巰基、噻吩基、苯基、磺酸鹽等基團。TBF-WI溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-M溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用380000mg/L礦化度的地層汙水配製成濃度為1500mg/L的TBF-VIII溶液。在25'C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage51上表中的AA表示吸光度隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-M溶液，吸光度隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-WI與350000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-VID溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-VID溶液粘度穩定性對比TBF-VI溶液的粘度嚴重影響TBF-VDI驅油效果，故研究汙水對TBF-M溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-WI溶液。無氧條件下保存，定期在45'C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage51試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-Vffl溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-VID影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-VII1具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage52TBF-Vffl分子結構中引入了季銨鹽單體、噻吩基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-WI本體粘度數據TBF-VIII溶液的粘度對TBF-Vffl的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-W1溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage52實驗說明TBF-Vffl本體在高濃度(20000mg/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-WI溶液降粘實驗數據表TBF-Vffl溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選合適的TBF-VIII水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage53實驗證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-WI濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物,原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-Wl降粘效果差，1500rag/L和2000mg/L的TBF-VID降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-Vffl溶液。TBF-VD1型和三元體系乳化效果對比通過TBF-WI型和二元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-VII型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-VI具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-V1D時，小於4mm管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-V1II溶液時，大於2ram毛細管中的原油全部53上浮到頂部，2小時後，丄國毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-WI溶液與原油以1:1、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小吋後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage54從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-VIII驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF--VIII驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBH-VIII驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage54結果表明聚驅後TBF-VIII驅提高採收率〉10y。，而且聚驅後釆出程度越高，TBF-VIII進一步提高採收率的幅度越小。實施例9TBF-IX的製備formulaseeoriginaldocumentpage55先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-苯基-2-丙烯-l-磺酸鈉、l-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N',N，-二甲基-N，-環戊烷基溴化銨)-1-(2，-巰基-咪唑基)-丙烯醯胺，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.2左右，通入氮氣保護，加熱至45r時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鉀，反應3.0小時左右。加熱升溫至68。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.2左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-K—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後，得到粉末狀的純TBF-IX高分子聚合物。TBF-IX分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[ri]=38.72mL/g，按下式計算其粘均分子量M:1VN802,]125=證*38.72125=77462。從TBF-IX的紅外譜圖中，可以看出3421cm—1、1700cm—1左右為羧基特徵吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C鍵的特徵吸收;2913cm'、2853cm—1處的峰為長鏈垸基亞甲基的特徵吸收；3200cm"、1670cm—1與1190cm—1是醯胺基的特徵吸收；1386cm—'左右為磺酸鹽的特徵吸收；16001430cm—'為苯基特徵吸收；12451162cm—1為環戊基特徵吸收；2958cm"、1575cm"、1166cm-1為咪唑環特徵吸收；2484cm—1為巰基特徵吸收；1600cm—1、1485cm—1、770cm-'為噻吩基特徵吸收；1454cm—1和3400cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈烷基、磺酸鹽、巰基、噻吩、咪唑環、苯基、環戊基等基團。室內實驗數據TBF-IX溶液與地層汙水的配伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水配置TBF-IX溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用380000mg/L礦化度的地層汙水配製成濃度為1500mg/L的TBF-IX溶液。在25"C下，用分光光度計在450nm，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage56上表中AA表示吸光度隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-IX溶液，其吸光度隨時間延長沒有發生大的變化，充分說明TBF-IX與350000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田汙水配置TBF-IX溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-IX溶液粘度穩定性對比TBF-IX溶液的粘度嚴重影響TBF-IX驅油效果，故研究汙水對TBF-IX溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000ing/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-IX溶液。無氧條件下保存，定期在45。C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage57試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-K溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-IX影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-IX具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage57TBF-K分子結構中引入了季銨鹽單體、含氮巰基雜環、噻吩基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。14.2.4TBF-IX本體粘度數據TBF-IX溶液的粘度對TBF-IX的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-工X溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage57實驗說明TBF-IX本體在高濃度(20000rag/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-IX溶液降粘實驗數據表TBF-IX溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選選合適的TBF-IX水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage58實驗證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-IX濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率〉95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000mg/L的TBF-IX降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-IX降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500mg/L濃度的TBF-IX溶液。TBF-IX型和三元體系乳化效果對比通過TBF-IX型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-IX型比普通的三元驅油體系(垸基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-IX具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大毛細管中未加TBF-IX時，小於4mm管重力分異困難，5匪管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF—IX溶液時，大於2誦毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-IX水溶液與原油以1:1、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開採後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage59從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240rag/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-IX驅提高釆收率效果對比為了研究常規聚合物驅油後，TBF-IX驅提高釆收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-IX驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage59結果表明聚驅後TBF-IX驅提高採收率〉10。/。，而且聚驅後採出程度越高，TBF-IX進一步提高採收率的幅度越小。實施例10TBF-X的合成先將1/3V(V是反應釜的有效體積)的水加入到裝有所述分子模板的反應釜中，再添加2-丙烯-1-磺酸鈉、1-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N，，N'-二甲基-N，-環戊烷基溴化銨)-1-(2，-巰基-咪唑基)-丙烯醯胺按摩爾比例(1.0:1.0:1.0)，攪拌使其完全溶解，然後用pH值調節劑調節反應溶液，使其pH為5.7左右，通入氮氣保護，加熱至46。C時，攪拌使其混合均勻，並保持30分鐘以上。然後，再慢慢加入催化劑過硫酸鈉，反應3.0小時左右。加熱升溫至68。C左右，加入pH值調節劑，調節pH為11.2左右，再加入引發劑(過硫酸銨-亞硫酸鈉)，引發共聚5.0小時左右，反應結束。該產物為TBF-X—元功能型高分子表面活性劑水溶液。乾燥後得到粉末狀的純TBF-X高分子聚合物產物。TBF-X分子量的測定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92國家標準，用烏氏粘度計測定。借用聚丙烯醯胺特性粘度方法測定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中測定其[ti]=33.66mL/g，按下式計算其粘均分子量m:M=802*[r|]125=802*33.66125=65023(ch2)2從TBF-X的紅外譜圖上，可以看到3422cm人1702cm—1為羧基特徵吸收；3100-3000cm—、1643cm—1是C=C鍵的特徵吸收；2912cm"、2851cm—1處的峰為長鏈垸基亞甲基的特徵吸收；3200cm—1、1669cm"與1191cm—左右是醯胺基的特徵吸收；1386cm"1左右為石黃酸鹽的特徵吸收；2954cm人1574cm—1、1166cm—1為咪唑環特徵吸收；2484cm—i為巰基特徵吸收；1600cm—1、1486cm—1、770cm"為噻吩基特徵吸收；12451160cm"為環戊基特徵吸收；1454cm—1和3400cm—1對應於氮正離子；這些特徵峰的存在表明目標產物的分子結構中存在雙鍵、醯胺基、氮正離子、長鏈垸基、磺酸鹽、咪唑環、噻吩、巰基、羧基、環戊基等基團。TBF-X溶液與地層汙水的酉己伍性實驗數據(即抗鹽性實驗)為了實現直接用油田汙水酉fi置TBF-X溶液，從而減少汙染，保護環境，從而進行該配伍性實驗。用3800OOmg/L礦化度的地層汙水配製成濃度為1500mg/L的TBF-X溶液。在25。C下，用分光光度計在450nra，在放置不同時間後，測定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage61上表中的AA表示吸光度隨時間延長的變化差值，其值越小，配伍性越好。試驗結果表明，1500mg/L濃度的TBF-X溶液，吸光度沒有發生大的變化，充分說明TBF-X與380000mg/L礦化度的地層汙水是配伍的，具有良好"抗鹽性"。完全可以實現直接用油田^^虧水配置TBF-X溶液。汙水和蒸餾水配製TBF-X溶液粘度穩定性對比TBF-X溶液的粘度嚴重影響TBF-X驅油效果，故研究汙水對TBF-X溶液粘度影響。先用水配製成濃度5000mg/L母液，然後用採出汙水和蒸餾水分別將母液稀釋為1000mg/L和1200mg/L的TBF-X溶液。無氧條件下保存，定期在45。C條件下用布氏粘度計測定粘度，進行對比。tableseeoriginaldocumentpage62試驗結果表明，可以用汙水直接配製TBF-X溶液，且對其粘度沒有影響。既節約成本，又保護環境。厭氧菌對TBF-X影響檢測數據在油田汙水中，含有大量的細菌，為了證實TBF-X具有很強的殺菌效果，特進行此實驗。tableseeoriginaldocumentpage62TBF-X分子結構中引入了季銨鹽單體、含氮巰基雜環、噻吩基，其對硫酸鹽還原菌有高效殺菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-X本體粘度數據TBF-X溶液的粘度對TBF-X的現場施工工藝流程具有決定性的影響，故進行TBF-X溶液本體粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage62實驗說明TBF-X本體在高濃度(20000rag/L)下，其粘度與水的粘度相似，容易施工、注入工藝簡單。TBF-X溶液降粘實驗數據表TBF-X溶液對原油的降粘能力越大，驅油效果越強，此實驗是為了篩選選合適的TBF-X水溶液濃度，以達到最佳的降粘和驅油效果。tableseeoriginaldocumentpage63實驗證明-在TBF溶液與油的混合物，TBF-X濃度高，降粘率就高；-在TBF溶液與油的混合物，原油佔的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情況下，降粘率>95%;-隨著時間的延長，降粘率變化不大，說明溶液有較好的乳化能力和很好的穩定性；-1000rag/L的TBF-X降粘效果差，1500mg/L和2000mg/L的TBF-X降粘效果差不多，考慮成本因素，建議現場先導性試驗選用1500ragZL濃度的TBF-X溶液；TBF-X型和三元體系乳化效果對比通過TBF-X型和三元體系對原油的乳化效果對比實驗，證明TBF-X型比普通的三元驅油體系(烷基苯黃酸鹽、石油黃酸鹽等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛細管中的重力分離實驗通過毛細管中的原油重力分離實驗，可以證明TBF-X具有較強的滲透性，可以非常容易地進入地層巖石的細小縫隙中，並將縫隙中的原油驅替出來，大大提高驅油效果。毛細管中未加TBF-X時，小於4mm管重力分異困難，5mm管通過激蕩可以分異。毛細管中加入1500mg/L的TBF-X溶液時，大於2mm毛細管中的原油全部上浮到頂部，2小時後，lmm毛細管中的原油幾乎全部上浮到頂部。暴氣實驗為了證實產出液是否容易破乳，以及破乳後的油、水兩相是否符合相關要求，特進行曝氣實驗。將1500mg/L的TBF-X水溶液與原油以1:1、1:2、l:3的體積比進行混合，形成乳化溶液，該乳化溶液與地層水按1:2的比例進行混合，暴氣4個小時後可以看出，分層液逐漸變清。玻璃壁上的原油，也逐漸不掛壁。說明降粘劑能夠在原油與巖石、鋼管之間形成一層水膜，起到良好的減阻洗油作用。聚並效果好，開釆後易於破乳脫水。將分層後的上層油測定含水，將下層水測定含油，測得數據如下:tableseeoriginaldocumentpage64從含油含水結果看，該降粘劑的脫水、破乳效果已經達到了油田用破乳劑的標準(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驅後不同採出程度下TBF-X驅提高採收率效果對比為了研究常規聚合物驅後，TBF-X驅提高採收率的效果，以及聚驅採出程度對TBF-X驅的影響，特此實驗。tableseeoriginaldocumentpage64結果表明聚驅後TBF-X驅提高採收率〉10%，而且聚驅後採出程度越高，TBF-Xi進一步提高採收率的幅度越小。權利要求1.一種功能性高分子表面活性劑，其具有通式(1)式(1)其中R1、R2、R3、R4各自獨立地選自H、巰基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩。2.如權利要求1所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的季銨鹽帶有官能團。3.如權利要求2所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的季銨鹽的官能團選自以下中的一種或多種羧酸基、磺酸基、環垸基、垸基、吡啶、吡咯、羧酸烷基、磺酸垸基、環垸基垸基、吡啶烷基和吡咯烷基，其中所述的環垸基是5元或6元的環烷基，所述垸基是3-18個碳原子的垸基。4.如權利要求3所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的垸基是3-16個碳原子的垸基。5.如權利要求3所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的烷基是8-16個碳原子的烷基。6.如權利要求1-3中任一項所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的R2、R:,、R4各自獨立地選自巰基、苯基、磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩。7.如權利要求1-3中任一項所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的R,、R2、R3、R4各自獨立地選自磺酸基或季銨鹽。8.如權利要求1-3中任一項所述的功能性高分子表面活性劑，其中所述的含氮巰基雜環是巰基咪唑。9.一種權利要求1所述的功能性高分子表面活性劑的用途，其用於三次石油開採、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、海水淨化，或用作鑽井泥漿添加劑、紡織工業加工助劑、造紙用增強劑、粘土防膨劑、膠粘劑、填縫劑、柔韌劑、降粘劑、或洗滌劑。10.如權利要求7所述的用途，其用於三次石油開採、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、或海水淨化。全文摘要本發明涉及一種功能性高分子表面活性劑，其具有通式(1)，其中R1、R2、R3、R4各自獨立地選自H、巰基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巰基雜環、季銨鹽、咪唑或噻吩。該高分子表面活性劑適用於開採石油、含油汙水處理、含油汙泥處理、含油海水處理、或海水淨化等等。文檔編號B01F17/52GK101612537SQ20091005549公開日2009年12月30日申請日期2009年7月28日優先權日2009年7月28日發明者蕊張申請人:上海美亞企業集團能源發展有限公司