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第 7 期 彭 川，等: 含孪尾结构两性离子共聚物的合成及性能 ·1461·

氮气 10 min，加入占单体总质量 0.3%的引发剂 水乙醇洗涤 5 次，除去未参与聚合的小分子，真空
(NH 4 ) 2 S 2 O 8 和 NaHSO 3 （摩尔比 1∶1），充分搅拌 干燥，粉碎，得 9.8846 g 白色粉末状产物，即两性
后继续通入氮气 5 min，恒温反应 8 h。反应结束后 离子共聚物驱油剂（AADM），产率为 98.85%。合
得到透明凝胶状产物，将产物剪成细小颗粒后用无 成路线如下所示：

+
2+
2+
1.3 共聚物 AADM 组成的测定 (Na )=3022 mg/L，(Ca )=285 mg/L，(Mg )=148
以乙醇为溶剂，采用高效液相色谱仪对合成的 mg/L〕；模拟原油黏度为 65.6 mPa·s；两个岩心的长
共聚物 AADM 进行了组成分析，测试条件为：ODS 度分别为 7.042 和 7.036 cm，直径分别为 3.795 和
柱，检测波长 210 nm，流动相 V(H 2 O)∶V(CH 3 OH)= 3.792 cm，孔隙度分别为 14.28%和 14.34%，渗透率
1∶9，柱温 40 ℃，流速 1.0 mL/min。计算公式 分别为 163.2 和 162.6 mD；注入模拟地层水和共聚
如下： 物盐溶液的速率均为 1.0 mL/min。
A
m  0  V 2 结果与讨论
 / %  A 0  100
m
2.1 反应条件对共聚物的影响
式中：α 为单体转化率，%；m 为投料质量，g；A
2.1.1 单体加量对共聚物特性黏数的影响
为聚合物中残留单体的峰面积；ρ 0 /A 0 为单体标准曲
如表 1 所示，在体系反应温度为 45 ℃、pH 为
线（用容量瓶准确配制质量浓度分别为 10、20、30、 8、引发剂加量占单体总质量 0.3%的条件下，考察
40、50 mg/L 的单体乙醇溶液，用液相色谱分别测 了单体加量对共聚物特性黏数的影响。其中，表观
定出不同质量浓度下单体的峰面积 A；再以所得单 黏度是在温度为 25 ℃、7.34 s 的剪切速率下测得。
–1
体峰面积 A 对质量浓度 ρ 作图，线性拟合得出）斜 由表 1 可知，共聚物的特性黏数随着 AA 加入
率的倒数；V 为提纯聚合物所用乙醇的体积，L。 量的增多而增大（序号 1~5），然而继续增加 AA 的
1.4 特性黏数的测定 量，特性黏数呈现了下降的趋势（序号 6）。同时，
共聚物 AADM 的特性黏数的测定方法参照
m （DLMB）∶m（MDPS）=4∶6 时，共聚物的特性黏
GB12005.1—1989《聚丙烯酰胺特性黏数测定方法》
数达到了最大值 986.4 mL/g（序号 8）。因此，得到最
[23]，采用逐步稀释法测定。
佳的单 体配 比为 m(AM) ∶ m(AA) ∶ m(DLMB) ∶
1.5 共聚物 AADM 的性能研究 m(MDPS)=40∶50∶4∶6。
表观黏度：用去离子水或盐水配制质量浓度为 2.1.2 引发剂加量、pH 和温度对共聚物特性黏数的
2000 mg/L 的共聚物溶液，用流变仪测试聚合物溶 影响
液在不同条件下（浓度、剪切速率、温度、矿化度） 在单体配比为 m(AM)∶m(AA)∶m(DLMB)∶
的表观黏度。 m(MDPS)=40∶50∶4∶6 的条件下，考察了引发剂
抗老化性能：配制 2000 mg/L 的共聚物溶液于 加量、pH 和反应温度对共聚物特性黏数的影响，结
2+
+
2+
70 ℃、5000 mg/L（Na 、Mg 和 Ca 的质量浓度分 果如表 2 所示。
别为 4000、500 和 500 mg/L）的矿化度下测试溶液 由表 2 可知，随着引发剂加量的增加共聚物的
在不同时间的表观黏度。 特性黏数呈现先增大后减小的趋势。这是因为，少
黏弹性能：用去离子水配制 2000 mg/L 的共聚 量的引发剂不足以提供聚合所需的自由基，影响了
物溶液，用流变仪于 25 ℃的温度下测试共聚物溶液 转化率；而引发剂用量过多导致链转移增加，从而
的储能模量（G'）和耗能模量（G''）。 难以生成分子量较大的聚合物。当引发剂加量占单
1.6 岩心驱替实验 体总质量 0.3%时为最佳。在 pH 的优化过程中发现，
用模拟地层水配制质量浓度为 2000 mg/L 的共 当溶液的聚合 pH 为 8 时，聚合物具有优异的特性
聚物盐溶液，于 70 ℃下进行驱替实验。模拟地层水的 黏数。同时，共聚物的特性黏数随着反应温度的增
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–
总矿化度为 9170 mg/L〔(Cl )=5190 mg/L，(HCO 3 )= 加表现出了先增大后减小的趋势，得到最佳的反应
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2－
265 mg/L，(CO 3 )=160 mg/L，(SO 4 )=100 mg/L， 温度为 45 ℃。