专利名称：：一种功能性高分子表面活性剂及其用途的制作方法
技术领域：
：本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种功能性高分子表面活性剂及其用途，该高分子表面活性剂适用于采油、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、或海水净化等等。
背景技术：
：迄今为止，中国乃至世界上大多数大型油田都经历了自喷和水驱两个开采阶段。通俗地讲，在石油开采初期，只是利用地层的天然能量开采石油，称为一次采油，其采收率仅为10%左右。二次釆油是指通过向地层补充能量来开釆石油的方法，如注水、注气等。经历这两个开釆阶段后，原油产量都有不同程度的递减，并且勘探成本和难度也越来越大。数据显示，依靠目前已有的技术，油田的平均采收率只有32.2%，还有超过2/3的原油滞留在地下无法采出。为此，石油开采行业内又开发出了多种技术，来开采留存的原油，称为三次开采。具体类型如下所述。(1)气体驱油，代表性开采方法是二氧化碳驱油，其驱油机理是向油层中注入二氧化碳，起到在油层里膨胀原油、降低原油粘度，因而驱替原油的效果。该技术的缺陷是地面工程设备投入过高，需要巨额投资输气管道，且操作成本和安全措施投入过高。许多油田附近往往缺乏足够的二氧化碳气源,在采收效果方面有很强的滞后性。(2)微生物驱油，其驱油机理是向油藏注入合适的菌种及营养物，使菌株在油藏中繁殖，代谢石油，产生气体或活性物质，可以降低油水界面张力，以提高石油采收率。该技术的缺陷是技术尚不成熟。微生物受环境因素影响极多，因此见效很慢，采收效率低下。(3)热力采油，其代表性开采方法是蒸汽吞吐。蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激产等，主要是针对稠油油藏提高采收率的开采技术。所谓蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。该技术的缺陷是地面工程设备和安全设施投入巨大，操作运营成本过高。(4)化学驱油，其代表性开采方法是聚合物驱油，其机理是聚合物驱主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。该技术的缺陷是地面配注系统工艺复杂、用泵量多而导致工程投资较大。日常操作成本高,且高分子聚合物不耐温，不抗盐，无法在高温、高矿化度油区应用。油田产出水无法重新配注，必须作为污水处理掉。由此可知，各种三次釆油技术或方法都有其缺陷，本行业内仍需求能够提高石油采收率和采油速度的新方法，同时还要求其降低污染、保护环境。
发明内容由此，本发明的目的是提供一种新型功能性高分子表面活性剂，它能够提高石油采收率和釆油速度，同时降低污染程度、保护环境等。本发明的第一方面涉及一种功能性高分子表面活性剂，其具有通式(1):
formulaseeoriginaldocumentpage5式(1)其中R,、R2、R3、R4各自独立地选自H、巯基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩。在一个优选实施方式中，其中所述的季铵盐带有官能团。官能团优选选自以下中的一种或多种羧酸基、磺酸基、环烷基、烷基、吡啶、吡咯、羧酸垸基、磺酸垸基、环垸基垸基、吡啶烷基、吡咯烷基，其中所述的环烷基是5元或6元的环烷基，所述烷基是3-18个碳原子的烷基。其中所述的烷基优选是3-16个碳原子的烷基，更优选是8-16个碳原子的烷基。在另一个优选实施方式中，所述的Ri、R2、R3、R4各自独立地选自巯基、苯基、磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩，更优选各自独立地选自磺酸基或季铵盐。在再一个优选实施方式中，所述的含氮巯基杂环是巯基咪唑。在本发明的第二方面，涉及本发明的功能性高分子表面活性剂的一种用途，其用于三次石油开采、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、海水净化，或用作钻井泥浆添加剂、纺织工业加工助剂、造纸用增强剂、粘土防膨剂、胶粘剂、填缝剂、柔韧剂、降粘剂、或洗涤剂。在一个优选实施方式中，本发明的高分子表面活性剂用于三次石油开采、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、或海水净化。采用本发明的新型功能性高分子表面活性剂，能够显著提高石油采收率和采油速度。而且非常好地、也非常意外地，它还适用于各种条件和状况不好的油井，例如稠油油藏、废弃油井、油砂矿、低渗透油藏以及高温、高矿化度油藏。它可以在符合经济效益的范围内，将废井的地下储油持续不断地、最大程度地采出。图1是本发明实施例1中制备的TBF-I高分子聚合物的红外图谱。具体实施例方式在本发明的功能性高分子表面活性剂中，含有多个取代基，包括R,、R2、R:i、R4、磺酸基、羧酸基、酰胺基。其中R,、R2、R3、R4各自独立地选自H、巯基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩。在这些基团中，其中所述的季铵盐还优选带有官能团，选自羧酸基、磺酸基、环烷基、烷基、吡啶、吡咯、羧酸烷基、磺酸垸基、环垸基烷基、吡啶垸基和吡咯烷基中的一种或多种。其中所述的环垸基优选5元或6元的环烷基，所述垸基优选3-18个碳原子的垸基，更优选5-16个碳原子的烷基，再优选8-16个碳原子的垸基，再优选10-16个碳原子的烷基，再优选8-12个碳原子的烷基。
formulaseeoriginaldocumentpage7式(1)在上述取代基和官能团中，有阳离子基团、阴离子基团、和非离子基团。它们赋予高分子表面活性剂以各种功能和作用。具体如下表所示。
tableseeoriginaldocumentpage7其中季铵盐中的官能团含有C8—C12的垸基时，抗盐、抗钙、镁离子、抗生物降解最好；当含有C10—C16的烷基时，抗生物降解最好。取代基中包含苯磺酸盐时，具有抗盐、抗钙、镁离子性能，优选对苯磺酸基，效果更好。取代基中包含苯基时，抗盐、抗钙、镁离子性能最佳；为巯基杂环时，具有抗氧化降解性能，优选巯基咪唑基，其效果最佳。当取代基中包含咪唑、噻吩基时，抗氧化降解性能最佳。本发明带有上述取代基和官能团的高分子表面活性剂具有很好的功能和作用。尤其在采油中，具有以下功能和作用(1)具有抗高温、抗高盐和抗生物降解、抗氧化降解的"四抗"功能，可用于油田采出污水配制驱替溶液；(2)具有高效乳化、高效洗油、高效调剖的"三高"功能，驱替过程中，可以有序自动进行，实现高效驱油；(3)具有注入井易注入、采出乳液易破乳的"两易"功能，便于现场使用、操作成本低；(4)其分子主链上的重复单体单元为相同的单一组分，可以称为一元化学驱，实质是高分子胶束驱，可用于三次采油或聚驱后的四次采油。盐的存在一般使表面活性剂水溶液的粘度降低。这是因为溶解的离子使分子链蜷曲，末端距减少，因而粘度随盐的浓度增加而减少。而本发明表面活性剂的抗盐性是通过以下因素而得以实现的，由此能够实现采用污水配制驱替溶液-利用内盐键在碳氢链的侧基上接枝了带正电的阳离子表面活性剂和带负电的阴离子表面活性剂，形成两性的碳氢链。由于存在内盐键，污水配制时就能增强抗盐和抗高价钙、镁离子的能力；-利用非极性侧基的聚集非极性侧基不是离子，对于盐不敏感，非极性侧基在水溶液中趋于相互聚集自组装，因而水溶液粘度会明显增加；-引入强电离基团磺酸盐、季铵盐等，改善基团结构和性质；-适当支链化，即引入取代基R1-R4，增加链的刚性。本发明的高分子表面活性剂的抗氧化降解功能是通过这样的机理实现的。一般而言，石油增采表面活性剂的水溶液在有氧条件下粘度明显下降，氧化断链是其中重要的一个原因，氧化降解的机理是在该溶液中，溶解氧生成过氧化氢，过氧化氢分解生成自由基，0H,自由基，0H在溶液中漫游、攻击，使表面活性剂断链，降解连锁反应。本发明在表面活性剂的分子链上引入含氮巯基杂环侧基，它本质上是氧转移剂和过氧化物分解剂，由此，可以有效分解溶液中的过氧化物，抑制断链，实现抗氧化降解。另外，取代基咪唑和噻吩、以及季铵盐内的官能团吡啶和吡咯也有抗氧化降解作用。本发明的高分子表面活性剂的抗生物降解功能是通过这样的机理实现的。在无氧条件下，生物酶可使高分子链发生断裂，多数情况下侧基也会发生断裂或变化，从而导致普通聚合物高分子降解，使水溶液粘度下降。本发明在高分子表面活性剂的分子结构中引入了季铵盐基团和巯基等，它们对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，因而具有抗生物降解特性。本发明的表面活性剂还能够实现高效调剖、和强水淹段选择性堵水。油田特高含水期储层中会出现强水淹段，由于它的水相渗透率大大提高成为水驱无效循环场。本发明的高分子表面活性剂中由于引入了超支化阳离子基团季铵盐、长链烷基(优选10-18个碳原子)和环烷基，使表面活性剂成为一种选择性封堵剂。当它进入水层时，所述基团吸附在被水冲刷出来的砂岩表面，使水层由亲水转变为亲油，增加了水的流动阻力，起到堵水作用。其堵水作用原理图如图1所示。由于该表面活性剂的分子结构中有阳离子基团和长链烷基(优选10-18个碳原子)和环垸基；如果需要加强调剖，还可以进一步增加烷基的碳原子数，增长垸基链长度。它可以吸附于基本没有油的，带负电的强水淹段和岩石表面上，经多次吸附，不仅改变了强水淹段的表面润湿性(由强亲水改为强亲油润湿性)，增强了流动阻力，特别是喉道部位的流动阻力。另外，本发明表面活性剂的分子量可以达到很高，可达一千万左右。在较高矿化度的水溶液下，由于疏水作用，静电作用和分子内分子间的巻曲缠绕作用，可以形成超分子聚集体的结构，其空间尺寸可以达到几十个微米或更大。因此，"贼层"段经多次吸附可以形成很大的流动阻力，达到调剖、堵"贼层"的目的。本发明的表面活性剂的调剖方法具有长效性，远比一般调剖剂的作用更高效。本发明的表面活性剂还能够实现常温下高效降粘。在该情形下，需要将该高分子表面活剂的分子量调整到很小(例如约2万左右)，大量羧酸基、磺酸盐基团、季胺盐基团等强极性官能团的静电斥力，自组装形成用于稠油或常规原油的分散降粘稳定体系。这样就能在高浓度(1%以上)水溶液中，粘度达到接近于水，又能高度分散原油形成"油水互溶"状态的乳状液，使高粘稠油降粘率达到90%以上。本发明的降粘型高分子表面活性剂在应用于石油开采时的降粘机理是-乳化降粘降粘型高分子表活剂溶液在一定温度下与井下稠油充分混合，使高粘原油以粗油滴系分散于降粘剂溶液中，形成低粘度的水包油(0/W)型乳状液，降低了原油的运动阻力；-破乳降粘降粘型高分子表活剂可使油包水型乳状液破乳而生成游离水，形成"悬浮油"、"水漂油"而降粘；-吸附降粘降粘型高分子表活剂分子吸附在管壁上或油层间而减少磨擦阻力，致使原油粘度显著下降。更重要的是，本发明的表面活性剂还能够实现高效驱油，高效驱油是由高效增溶和乳化原油的能力而得以实现的。本发明的表面活性剂在碳一碳柔性链上，引入大量非离子亲油非极性基团。兼顾高分子表活剂的水溶性，根据亲水亲油平衡值(HLB值)，又同时引入了强极性亲水基团羧酸盐、季铵盐、磺酸盐。此分子结构确定了一元高分子表面活性剂既为单一组份，又具有极强的双亲性(既亲水又亲油)。在水溶液条件下，通过分子内和分子间的聚集，最终形成以高分子小胶束为主组成的超分子结构聚集体，具有常规表面活性剂无法比拟增溶原油能力。本发明的高分子表面活性剂的制备方法如下所述。按化学计量比例，将3-R厂2-丙烯-1-磺酸钠、1-R3-丙烯酸、N-R厂l-Rr丙烯酰胺、水和pH值调节剂加入到装有分子模板的反应釜中，搅拌使其混合均匀，调整pH为5.8-6.2，优选6.0，通入惰性气体(优选氮气、氩气、氦气等)保护，加热至35°C-45°C(优选38-42°C)时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟-60分钟(优选30-40分钟)以上。然后，再慢慢加入催化剂，反应2.5-3.5小时，优选3.0小时。催化剂可以采用本行业内合成聚丙烯酰胺的常规催化剂，优选过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵。然后，加热升温至55-7(TC，优选65。C，加入pH值调节剂，调节pH至9-11，优选pH至10，再加入引发剂，引发共聚4.0-5.0小时，优选4.5小时左右，反应结束。得到的高分子聚合物为本发明的一元功能型高分子表面活性剂。引发剂采用本行业内合成聚丙烯酰胺用的常规引发剂。采用红外谱图检测得到的表面活性剂产物的结构。其中3300cm—'、1700-1720cnf'为羧酸基特征吸收；3100-3000cra—'、1640-1650cm—1左右是C二C键的特征吸收；2910cnf1、2850cm—'处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3200crrT'、1670cnf'与1190cm—'左右是酰胺基的特征吸收；1380-1395cm—'左右为磺酸盐的1特征吸收等等；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在羧基、双键、长链烷基、酰胺基和磺酸盐等基团。反应中使用的分子模板是为本发明式(1)高分子化合物的合成而特别定制的。其制备过程如下。分子模板的制备以85%二氧化硅和15%苯基三乙氧基硅烷均匀混合物为载体，以2-氨基-4-硝基酚作为3-Rr2-丙烯-l-磺酸钠的识别分子；以1-甲基-2-(3-吡啶基)吡咯烷作为l-R3-丙烯酸的识别分子，以罗丹明B为N-R4-l-R2-丙烯酰胺的识别分子。在35%甲醇的溶液中，通过电化学方式(交替电流10mA,30mA,80mA)，使上述每种识别分子以单分子线性状态吸附在载体表面，这三种识别分子有规律地交替排列。然后，干燥成型，形成分子模板。分子模板的作用是利用模板上的各识别分子对合成高分子的相应种类单体起到靶体作用。在聚合过程中，分子模板引导各种单体小分子依序反应，形成高分子，并决定产物的组成和结构。分子模板聚合原理是基于模板的各种分子识别单元与聚合用的相应种类单体小分子之间的相互作用，如氢键、离子吸引、电子给体和受体的相互作用或形价键等，为单体小分子的聚合创造有利的条件，实现有序的模板聚合。采用本发明的上述分子模板，就能够得到本发明的式(1)高分子表面活性剂。分子模板的使用方法将分子模板制备成5A分子筛的形式，在使用之前，先用去离子水浸泡1小时以上，然后，再装入反应釜中。反应结束后，将分子筛取出，活化、备用。可以重复使用60-80次。实施例实施例1高分子表面活性剂TBF-I的制备:1formulaseeoriginaldocumentpage12先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，添加2-丙烯-1-磺酸钠、丙烯酸、N-乙基-(N'，N，，-二甲基-N，-十一垸基-(ll'-羧酸)铵)-丙烯酰胺，搅拌使它们完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.5左右，通入氮气保护，加热至42。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钾，反应3.0小时左右。加热升温至68'C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.0左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-I—元功能型高分子表面活性剂水溶液。经过干燥，得到粉末状纯TBF-I产物。产物TBF-I分子量的测定按GB12005.1-89禾口G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在30。C下lmol/L的NaCl水溶液中测定其["]=14.76mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ii]125=802*14.76125=23202。TBF-I的红外谱图参见图1。在图1中，3421cm入1700cm^为羧基特征吸收，3421cm—1为O-H键的伸縮震动，17O0crr^为C=0键伸縮振动;3100-3000cm—、1640cm—1是C=C键的特征吸收，其中1640cm^是C《键的伸縮振动吸收，3100-3000cm—工是不饱和碳原子上的《-H键伸縮振动包含在羧基特征峰中；2923cm—1、2850cm—1处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3200cm入1668aiV1与1190cm—1的峰是酰胺基的特征吸收，其中3200cm—:是N-H键的伸縮振动，1668cm—1是C=0键伸縮振动，1190cm—工是C-N键伸縮振动吸收；1384cm—工为磺酸盐的吸收峰；1454crrT1和3400cm'1以上两峰对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在羧基、羟基、羰基、双键、酰胺基、氮正离子、长链垸基、磺酸盐等。测试试验TBF-I与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置成TBF-I溶液，从而减少污染，保护环境，进行该配伍性实验。采用200000mg/L矿化度的地层污水配制成浓度为1500mg/L的TBF-I溶液，结果如下表所示。吸光度A的测试是在25'C下，用分光光度计在450nm条件下，在放置不同时间后，进行测定。tableseeoriginaldocumentpage13上表中AA为吸光度随时间增长的变化差值，其值越小，表明配伍性越好。试验结果表明，AA值很小，吸光度随时间增长没有发生大的变化，充分说明TBF-I与200000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-I溶液。污水和蒸馏水配制TBF-I溶液粘度稳定性对比TBF-I溶液的粘度严重影响TBF-I驱油效果，故研究污水对TBF-I溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-I溶液。无氧条件下保存，定期在45°。条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage14试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-I溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-I影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-I具有很强的杀菌效果，特进行此实验。实验结果如下表所示。断西是大庆油田的一个区块。断西污水是取自断西区块的污水。同时，平行进行了常规驱油聚合物-聚丙烯酰胺的水溶液的杀菌性。tableseeoriginaldocumentpage14由于TBF-I分子结构中引入了季铵盐单体，季铵盐表面活性剂对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-I本体粘度数据TBF-I水溶液的粘度对TBF-I的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-I水溶液本体粘度的研究。结果如下表所示。tableseeoriginaldocumentpage14实验结果说明TBF-I水溶液在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，由此容易施工、注入工艺简单。TBF-I水溶液降粘实验TBF-I水溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选合适的TBF-I水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。结果如下表所示。tableseeoriginaldocumentpage15实验结果证明-在TBF溶液与油的混合物中，TBF-I浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物中，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率》95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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型和普通三元体系乳化效果对比通过TBF-I型和普通三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-I型比常规的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)，具有更好的高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-I具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-I时，小于4匪管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-I溶液时，大于2誦毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。TBF型长方均质岩芯驱油实验结果为了证明TBF的驱油效果，特进行TBF-I和常规的三元ASP和聚丙烯酰的室内驱油对比实验。在该实验流程中，先进行水驱，当水驱产出液含水量大于98.5Q/^后，进行聚合物驱，当聚合物驱的产出液含水量大于98.5%后，再进行后续水驱。聚合物驱又可以称为聚合物驱段塞。聚合物驱加后续水驱的采收率提高值称为总聚驱提高值％。分别采用本发明的TBF-I和常规的三元ASP和常规聚丙烯酰进行实验，对于每种聚合物，都进行了至少两个平行实验，以检测实验的可靠性。tableseeoriginaldocumentpage17实验结果证明-对于采用同一种聚合物的实验，其数据比较接近，说明重复性好，可对比性强;-水驱采收率相近，但聚驱段塞以及后续水驱中采收率提高值有差别；-注TBF-I可提高采收率>24%，最终采收率可达75%，与三元ASP复合驱相比，可提高采收率6%。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-I水溶液与原油以l:l、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液再与地层水按1:2体积比的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。另外，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage18从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下，TBF驱提高采收率的效果本发明的TBF还具有这样意外好的效果使用普通的常规聚合物驱油后，再使用TBF驱油，其采收率能够进一步提高。发明人为了研究常规聚合物驱后，在不同采出程度条件下，TBF驱对采收率提高的影响，特进行了实验。下表为常规聚丙烯酰胺驱后不同采出程度下，TBF驱所提高的采收率效果对比。tableseeoriginaldocumentpage19从试验结果可以看出聚丙烯酰胺驱后TBF驱提高采收率〉1(^，而且聚驱后采出程度越高，TBF进一步提高采收率的幅度越小。综上所述，从上述试验结果可知-TBF-I与油田地层污水水配伍性好，可直接用油田现场污水配制-TBF-I具有很好的降粘效果，在常规浓度10002000mg/L，液油比l:l的条件下，降粘率可达95%以上。而且在地层推进过程中与地层水进一步混合，能见到很好的再降粘效果，最终降粘率可达99%;-1500mg/L与2000mg/L浓度的TBF-I溶液，降粘效果比较接近，而1000mg/L浓度的降粘效果较差，从节约成本的角度出发，建议现场试验选用1500mg/L浓度的溶液。-TBF-I采出液在不加任何破乳剂的条件下可暴气破乳，而且残余液仍含有一定浓度的特TBF-I有效成份，可重复利用配制驱替液，保护环境、降低生产成本。-TBF-I在毛细管中具有很好的油水重力分离效果，即使对油砂进行浸泡，也能见到明显的洗油能力，说明易于把油层岩石孔隙之间的剩余油清洗下来，聚并在一起带走，达到增加产量，提高石油采收率的目的。-经室内岩芯驱油实验，TBF-I驱可提高采收率24%，最终采收率可达75%。与三元复合驱相比，TBF-I驱可提高采收率6%。先导性矿场试验的驱油效果显著，TBF-I驱可提高采收率17.3%，整个试验区9口试验油井日采油量平均提高超过250%，含水下降到83.5%，下降了16.5个百分点。实施例2高分子表面活性剂TBFHI的制备formulaseeoriginaldocumentpage20先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入2-丙烯-l-磺酸钠、1-苯基丙烯酸、N-乙基-(N'，N'-二甲基-N，-戊基-(5'-环己垸基)溴化铵)-丙烯酰胺，搅拌使它们完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.8左右，通入氮气保护，加热至48。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钠，反应3.0小时左右。加热升温至72。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.5左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-II—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状TBF-II高分子聚合物。TBF-II分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其h]=18.30mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*18.30125=30355。在TBF-II的红外谱图上，可以看到存在3423cm—1、1700cm—1为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1642cm—1是C=C键的特征吸收；2916cm'、2850cm-1处的峰为长链垸基亚甲基的特征吸收；3208cm—1、1669cm-1与1189cm—1是酰胺基的特征吸收；1384cm—'为磺酸盐的特征吸收；16001430cm"为苯基特征吸收；1453cm-1和3400cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在上述基团，包括羧基、双键、酰胺基、磺酸盐、氮正离子、长链垸基、苯基等。室内实验数据TBF-II溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-II溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行了该配伍性实验。采用350000mg/L矿化度的地层污水配制浓度为1500mg/L的TBF-II溶液。将1500mg/L浓度的TBF-II溶液在25。C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage21上表中AA表示吸光度A随时间增长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，随时间延长，吸光度A没有发生大的变化，充分说明TBF-II与350000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-II溶液。污水和蒸馏水配制TBF-II溶液粘度稳定性对比TBF-II溶液的粘度严重影响TBF-II驱油效果，故研究污水对TBF-n溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-II溶液。无氧条件下保存，定期在45"C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage21试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-II溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-II的影响在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-II具有很强的杀菌效果，特进行此实验(tableseeoriginaldocumentpage22TBF-II分子结构中引入了季铵盐单体，季铵盐表面活性剂对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-II本体粘度数据TBF-II溶液的粘度对TBF-II的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-II溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage22实验结果说明TBF-II本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。溶液降粘实验数据表TBF-II溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了选合适的TBF-II水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage22实验结果证明-在TBF溶液与油的混合物中，TBF-II浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物中，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-II溶液TBF-II型和三元体系乳化效果对比通过TBF-II型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-II型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-II具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-II时，小于4醒管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-II溶液时，大于2mm毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmra毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-II水溶液与原油以l:l、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下tableseeoriginaldocumentpage24从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-II驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-II驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-II驱的影响，特此实验。结果如下表。tableseeoriginaldocumentpage24结果表明聚驱后TBF-II驱的采收率提高率>10%，而且聚驱后采出程度越高，TBF-II提高采收率的幅度越小。实施例3高分子表面活性剂TBF-III的制备formulaseeoriginaldocumentpage25先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-苯基-2-丙烯-l-磺酸钠、1-(2，-巯基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-十二烷基-(12，-羧酸)铵)-丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.3左右，通入氮气保护，加热至48。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钾，反应3.0小时左右。加热升温至70。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.5左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-III—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状TBF-III高分子聚合物。TBF-III分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在30'C下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[n]=28.37mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*28.37L25=52510在TBF-III的红外谱图中可以看到存在3420cm—\1702cm—1为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1646cm—1是C=C键的特征吸收；2912cm:2858cm-1处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3201cm—、1669cm—1与1189cm—1是酰胺基的特征吸收；1385cm"1为磺酸盐的特征吸收；16001436cm—'为苯基特征吸收；2956cm-1、1574cm—1、1167cm—1为咪唑环特征吸收；2483cm—1为巯基特征吸收；1452cm-'和3408cm—'对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在羧基、双键、酰胺基、氮正离子、长链烷基、苯基、巯基、咪唑环、磺酸盐等。TBF-m溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-m溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用400000mg/L矿化度的地层污水配制成浓度为1500mg/L的TBF-m溶液。在25r下，用分光光度计在450nm,在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage26表中AA表示吸光度随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-III溶液，吸光度随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-m与400000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-III溶液。污水和蒸馏水配制TBF-III溶液粘度稳定性对比TBF-III溶液的粘度严重影响TBF-III驱油效果，故研究污水对TBF-m溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mgZL母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-III溶液。无氧条件下保存，定期在45C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage26试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-III溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-III的影响在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-in具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage27由于TBF-III分子结构中引入了季铵盐单体单元、含氮巯基杂环，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。本体粘度数据TBF-m溶液的粘度对TBF-III的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-III溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage27实验说明TBF-III本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-in溶液降粘实验数据表TBF-III溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了选合适的TBF-III水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage28实验结果证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-m浓度高，降粘率就高-，-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差;在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-III溶液。TBF-III型和三元体系乳化效果对比通过TBF-III型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-III型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-in具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-III时，小于4腿管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-III溶液时，大于2mm毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500rag/L的TBF-III水溶液与原油以l:l、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下tableseeoriginaldocumentpage29从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-III驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-III驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage29结果表明聚驱后TBF-111驱提高釆收率>10%，而且聚驱后采出程度越高，TBF-III进一步提高采收率的幅度越小。实施例4高分子表面活性剂TBF-IV的制备formulaseeoriginaldocumentpage30先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入2-丙烯-l-磺酸钠、1-(2，-巯基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-H^—烷基-(ll，-羧酸)铵)-丙烯酰胺，搅拌使它们完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.2左右，通入氮气保护，加热至45。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钠，反应3.0小时左右。加热升温至68。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.6左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-IV—元功能型高分子表面活性剂水溶液。经过干燥，得到粉末状TBF-IV高分子聚合物。TBF-IV分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[ti]=30.67mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ri]'25=802*30.671Z3=5788525从TBF-IV的红外谱图中，可以看到3420cm—1、1710cm—1左右为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1645cm—1是C=C键的特征吸收;2911cm1、2855cm"处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3200cm—1、1666cm"与1190cm—1是酰胺基的特征吸收；1383cm—1为磺酸盐的特征吸收；2958cm—\1570cm—1、1168cm—1为咪唑环特征吸收；2485cm-1为巯基特征吸收；1454cm—1和3402cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、长链浣基、羧基、磺酸盐、巯基、咪唑环等基团。TBF-1V溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-IV溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用400000mg/L矿化度的地层污水配制成1500mg/L的TBF-IV溶液。在25'C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage31上表中AA表示吸光度A随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-IV溶液，吸光度A随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-IV与400000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-IV溶液。污水和蒸馏水配制TBF-IV溶液粘度稳定性对比TBF-IV溶液的粘度严重影响TBF-IV驱油效果，故研究污水对TBF-IV溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-IV溶液。无氧条件下保存，定期在45。C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage31试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-IV溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-IV影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-IV具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage32TBF-IV分子结构中引入了季铵盐、含氮巯基杂环，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-IV本体粘度数据TBF-IV溶液的粘度对TBF-IV的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-IV溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage32实验说明TBF-IV本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-IV溶液降粘实验数据表TBF-IV溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选合适的TBF-IV水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage33实验证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-IV浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-IV溶液。TBF-IV型和三元体系乳化效果对比通过TBF-IV型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-IV型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-IV具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-IV时，小于4mm管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-IV溶液时，大于2隱毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lrnm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-IV水溶液与原油以1:1、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage34从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-IV驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-IV驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-IV驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage34结果表明聚驱后TBF-IV驱提高采收率>10%，而且聚驱后采出程度越高，TBF-IV进一步提高采收率的幅度越小。实施例5TBF-V高分子表面活性剂的制备formulaseeoriginaldocumentpage35先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-(4，-磺酸基-苯基)-2-丙烯-1-磺酸钠、l-(2，-巯基-咪唑基)-丙烯酸、N-乙基-(N，，N，-二甲基-N，-十二垸基-(12，-磺酸)铵)-丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.0左右，通入氮气保护，加热至49r时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸铵，反应3.0小时左右。加热升温至65。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.0左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-V—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状的纯TBF-V高分子聚合物。TBF-V分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[ti]=21.68mL/g，按下式计算其粘均分子量m:M=802*[ti]125=802*21.68125=37518从TBF-V的红外谱图中，可以看到3418cm—1、1712cm—1为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C键的特征吸收；2911cm"、2852cm-1处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3204cm—1、1667cm—1与1190cm—1左右是酰胺基的特征吸收；1387cm—1左右为磺酸盐的特征吸收；16001450cm—1为苯基特征吸收；2958cm—1、1576cm"、1165cm—1为咪唑环特征吸收;2485cm—1为巯基特征吸收；1457cm"和3400cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分了结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、K链烷基、巯基、苯磺酸盐。室内实验数据TBF-V溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-V溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用350000mg/L矿化度的地层污水配制成1500mg/L的TBF-V溶液。在25'C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage36表中AA表示吸光度之差，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-V溶液的吸光度随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-V与350000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-V溶液。污水和蒸馏水配制TBF-V溶液粘度稳定性对比TBF-V溶液的粘度严重影响TBF-V驱油效果，故研究污水对TBF-V溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-V溶液。无氧条件下保存，定期在45"条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage36试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-V溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-V影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-V具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage37TBF-V分子结构中引入了季铵盐单体、咪唑基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-V本体粘度数据TBF-V溶液的粘度对TBF-V的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-V溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage37实验说明TBF-V本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-V溶液降粘实验数据表TBF-V溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选合适的TBF-V水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage38实验结果证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-V浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>950/。；-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-V溶液。TBF-V型和三元体系乳化效果对比通过TBF-V型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-V型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有更好的高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-V具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-V时，小于4mm管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-V溶液时，大于2酬毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-V水溶液与原油以l:l、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage39从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-V驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-V驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage39结果表明聚丙烯酰胺驱后TBF-V驱提高采收率〉10。/。，而且聚丙烯酰胺驱后采出程度越高，TBF-V进一步提高采收率的幅度越小。formulaseeoriginaldocumentpage40先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-(4'-磺酸基-苯基)-2-丙烯-1-磺酸钠、1-咪唑基-丙烯酸、N-乙基-(N，,N，-二甲基-N，-十二烷基-(12，-磺酸)铵)-丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为6.0左右，通入氮气保护，加热至42t:时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钾，反应3.0小时左右。加热升温至60。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.2左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-V—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状的纯TBF-V高分子聚合物。TBF-VI分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其h]=19.38mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*19.38125=32611从TBF-VI的红外谱图中可以看出3418cm—1、1705cm-1为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C键的特征吸收;2909cm1、2850cm—1处的峰为长链垸基亚甲基的特征吸收；3201cm—1、1665cm—1与1188cm—1左右是酰胺基的特征吸收；1385cm—'左右为磺酸盐的特征吸收；16001430cm—'为苯基特征实施例6吸收；2952cm"、1571cm"、1165cm"为咪唑环特征吸收；1452cm-1和3400cm"对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、长链垸基、磺酸盐、羧基、咪唑环、苯基等(苯磺酸盐和磺酸基的吸收峰位置)。室内实验数据TBF-VI溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-VI溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用400000mg/L矿化度的地层污水配制成1500mg/L的TBF-VI溶液。在25"C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage41表中的AA表示吸光度随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-VI溶液，其吸光度随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-VI与400000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-VI溶液。污水和蒸馏水配制TBF-VI溶液粘度稳定性对比TBF-VI溶液的粘度严重影响TBF-VI驱油效果，故研究污水对TBF-VI溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-VI溶液。无氧条件下保存，定期在45"C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage41试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-VI溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-VI影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-VI具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage42TBF-VI分子结构中引入了季铵盐单体、咪唑基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-VI本体粘度数据TBF-VI溶液的粘度对TBF-VI的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-VI溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage42实验说明TBF-VI本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-VI溶液降粘实验数据表TBF-VI溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选选合适的TBF-VI水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage43实验证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-VI浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-VI溶液。TBF-VI型和三元体系乳化效果对比通过TBF-VI型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-VI型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-VI具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-VI时，小于4mm管重力分异困难，5腿管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-VI溶液时，大于2誦毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-Vi水溶液与原油以1:1、1:2、1:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开釆后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水,将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage44从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-VI驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-VI驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-VI驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage44结果表明聚驱后TBF-VI驱提高采收率〉10。/。，而且聚驱后采出程度越高，TBF-VI进一步提高采收率的幅度越小。实施例7TBF-VII的合成formulaseeoriginaldocumentpage45先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再添加2-丙烯-l-磺酸钠、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)溴化铵)-丙烯酰胺按摩尔比例(l.O丄O:l.O)，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为6.0左右，通入氮气保护，加热至47。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钾，反应3.0小时左右。加热升温至65。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.5左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物是TBF-Vn—兀功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状的纯TBF-VII产物。TBF-vn分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3CTC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其=29.39mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*29.39125=54881。从TBF-VU的红外谱图上，可以看到3420cm—1、1704cm—1为羧基特征吸收；3100-3000cm—、1642cm—1是C=C键的特征吸收;2903cm1、2851cm"处的峰为长链烷基亚甲基的特征吸收；3200cm—1、1668cm—1与1190cm—1是酰胺基的特征吸收；1384cm—'为磺酸盐的特征吸收；1600cm-1、1486cm"、769cm"为噻吩基特征吸收；1560cm1、1480cm—1、1310cm:1190cm—1为吡咯基特征吸收;1451cm-1和3400cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、长链烷基、噻吩基、吡咯基、磺酸盐等。室内实验数据TBF-W溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-VII溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用380000mg/L矿化度的地层污水配制成1500mg/L的TBF-VII溶液。在25"下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage46表中AA表示吸光度随时间延长的变化差值。其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-Vn溶液，吸光度没有发生大的变化，充分说明TBF-W与380000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-Vn溶液。污水和蒸馏水配制TBF-W溶液粘度稳定性对比TBF-VH溶液的粘度严重影响TBF-Vn驱油效果，故研究污水对TBF-Vn溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-W溶液。无氧条件下保存，定期在45'C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage46试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-vn溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-W影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-VH具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage47TBF-W分子结构中引入了季铵盐单体、噻吩基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-VH本体粘度数据TBF-VII溶液的粘度对TBF-VH的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-W溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage47实验说明TBF-W的高浓度(20000mg/L)水溶液，其粘度与水的粘度相近，容易施工、注入工艺简单。TBF-W溶液降粘实验数据表TBF-W溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选合适的TBF-VII水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage48实验结果证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-VH浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大,说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-VH溶液。TBF-VH型和三元体系乳化效果对比通过TBF-Vn型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-VII型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-Vn具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-VH时，小于4誦管重力分异困难，5隱管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500rag/L的TBF-VII溶液时，大于2mm毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-VH水溶液与原油以1:1、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开釆后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水,将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage49从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油S240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-VII驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-VII驱提高釆收率的效果，以及聚驱釆出程度对TBF-VII驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage49结果表明聚驱后TBF驱提高采收率〉10y。，而且聚驱后采出程度越高，TBF进一步提高采收率的幅度越小。实施例8formulaseeoriginaldocumentpage50先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再添加3-苯基-2-丙烯-l-磺酸钠、1-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N，,N，-二甲基-N'-丁烷基-(4'-吡咯基)溴化铵)-l-巯基丙烯酰胺按摩尔比例(1.0丄0丄0)，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为6.0左右，通入氮气保护，加热至48。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸铵，反应3.0小时左右。加热升温至65。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为ll.O左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-Vffl—元功能型高分子表面活性剂水溶液。经过干燥，得到粉末状的TBF-VIII高分子聚合物产物。TBF-VII分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[T!]=25.32mL/g，按下式计算其粘均分子量M:M=802*[ti]125=802*25.32125=45551从TBF-WI的红外谱图上可以看出3419cm—1、1698cm—1左右为羧基特征吸收；3100-3000cm—'、1640cm—1是C=C键的特征吸收；2921cm-1、2850cm"处的峰为长链垸基亚甲基的特征吸收；3200cm—1、1668cm—1与1190cm—1是酰胺基的特征吸收；1385cm—1左右为磺酸盐的特征吸收；2483cm—'为巯基特征吸收;16001440cm—1为苯基特征吸收;1602cm1、1488cm1、768cm"为噻吩基特征吸收；1560cm1、1480cm1、1310cm1、1190cm—1为吡咯基特征吸收;1452cm-'和3400cm-1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、羧基、氮正离子、长链垸基、吡咯基、巯基、噻吩基、苯基、磺酸盐等基团。TBF-WI溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-M溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用380000mg/L矿化度的地层污水配制成浓度为1500mg/L的TBF-VIII溶液。在25'C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage51上表中的AA表示吸光度随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-M溶液，吸光度随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-WI与350000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-VID溶液。污水和蒸馏水配制TBF-VID溶液粘度稳定性对比TBF-VI溶液的粘度严重影响TBF-VDI驱油效果，故研究污水对TBF-M溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-WI溶液。无氧条件下保存，定期在45'C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage51试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-Vffl溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-VID影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-VII1具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage52TBF-Vffl分子结构中引入了季铵盐单体、噻吩基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-WI本体粘度数据TBF-VIII溶液的粘度对TBF-Vffl的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-W1溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage52实验说明TBF-Vffl本体在高浓度(20000mg/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-WI溶液降粘实验数据表TBF-Vffl溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选合适的TBF-VIII水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage53实验证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-WI浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物,原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-Vffl溶液。TBF-VD1型和三元体系乳化效果对比通过TBF-WI型和二元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-VII型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-VI具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-V1D时，小于4mm管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-V1II溶液时，大于2ram毛细管中的原油全部53上浮到顶部，2小时后，丄國毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-WI溶液与原油以1:1、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小吋后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage54从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-VIII驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF--VIII驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBH-VIII驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage54结果表明聚驱后TBF-VIII驱提高采收率〉10y。，而且聚驱后釆出程度越高，TBF-VIII进一步提高采收率的幅度越小。实施例9TBF-IX的制备formulaseeoriginaldocumentpage55先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，加入3-苯基-2-丙烯-l-磺酸钠、l-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N',N，-二甲基-N，-环戊烷基溴化铵)-1-(2，-巯基-咪唑基)-丙烯酰胺，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.2左右，通入氮气保护，加热至45r时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钾，反应3.0小时左右。加热升温至68。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.2左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-K—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后，得到粉末状的纯TBF-IX高分子聚合物。TBF-IX分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[ri]=38.72mL/g，按下式计算其粘均分子量M:1VN802,]125=證*38.72125=77462。从TBF-IX的红外谱图中，可以看出3421cm—1、1700cm—1左右为羧基特征吸收；3100-3000cm—\1640cm—1是C=C键的特征吸收;2913cm'、2853cm—1处的峰为长链垸基亚甲基的特征吸收；3200cm"、1670cm—1与1190cm—1是酰胺基的特征吸收；1386cm—'左右为磺酸盐的特征吸收；16001430cm—'为苯基特征吸收；12451162cm—1为环戊基特征吸收；2958cm"、1575cm"、1166cm-1为咪唑环特征吸收；2484cm—1为巯基特征吸收；1600cm—1、1485cm—1、770cm-'为噻吩基特征吸收；1454cm—1和3400cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、长链烷基、磺酸盐、巯基、噻吩、咪唑环、苯基、环戊基等基团。室内实验数据TBF-IX溶液与地层污水的配伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水配置TBF-IX溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用380000mg/L矿化度的地层污水配制成浓度为1500mg/L的TBF-IX溶液。在25"C下，用分光光度计在450nm，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage56上表中AA表示吸光度随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-IX溶液，其吸光度随时间延长没有发生大的变化，充分说明TBF-IX与350000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田污水配置TBF-IX溶液。污水和蒸馏水配制TBF-IX溶液粘度稳定性对比TBF-IX溶液的粘度严重影响TBF-IX驱油效果，故研究污水对TBF-IX溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000ing/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-IX溶液。无氧条件下保存，定期在45。C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage57试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-K溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-IX影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-IX具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage57TBF-K分子结构中引入了季铵盐单体、含氮巯基杂环、噻吩基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。14.2.4TBF-IX本体粘度数据TBF-IX溶液的粘度对TBF-IX的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-工X溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage57实验说明TBF-IX本体在高浓度(20000rag/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-IX溶液降粘实验数据表TBF-IX溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选选合适的TBF-IX水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage58实验证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-IX浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率〉95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500mg/L浓度的TBF-IX溶液。TBF-IX型和三元体系乳化效果对比通过TBF-IX型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-IX型比普通的三元驱油体系(垸基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-IX具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大毛细管中未加TBF-IX时，小于4mm管重力分异困难，5匪管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF—IX溶液时，大于2誦毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-IX水溶液与原油以1:1、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开采后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage59从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240rag/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-IX驱提高釆收率效果对比为了研究常规聚合物驱油后，TBF-IX驱提高釆收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-IX驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage59结果表明聚驱后TBF-IX驱提高采收率〉10。/。，而且聚驱后采出程度越高，TBF-IX进一步提高采收率的幅度越小。实施例10TBF-X的合成先将1/3V(V是反应釜的有效体积)的水加入到装有所述分子模板的反应釜中，再添加2-丙烯-1-磺酸钠、1-噻吩基丙烯酸、N-乙基-(N，，N'-二甲基-N，-环戊烷基溴化铵)-1-(2，-巯基-咪唑基)-丙烯酰胺按摩尔比例(1.0:1.0:1.0)，搅拌使其完全溶解，然后用pH值调节剂调节反应溶液，使其pH为5.7左右，通入氮气保护，加热至46。C时，搅拌使其混合均匀，并保持30分钟以上。然后，再慢慢加入催化剂过硫酸钠，反应3.0小时左右。加热升温至68。C左右，加入pH值调节剂，调节pH为11.2左右，再加入引发剂(过硫酸铵-亚硫酸钠)，引发共聚5.0小时左右，反应结束。该产物为TBF-X—元功能型高分子表面活性剂水溶液。干燥后得到粉末状的纯TBF-X高分子聚合物产物。TBF-X分子量的测定按GB12005.1-89和G/T12005.10-92国家标准，用乌氏粘度计测定。借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在3(TC下lmol/L的NaCl水溶液中测定其[ti]=33.66mL/g，按下式计算其粘均分子量m:M=802*[r|]125=802*33.66125=65023(ch2)2从TBF-X的红外谱图上，可以看到3422cm人1702cm—1为羧基特征吸收；3100-3000cm—、1643cm—1是C=C键的特征吸收；2912cm"、2851cm—1处的峰为长链垸基亚甲基的特征吸收；3200cm—1、1669cm"与1191cm—左右是酰胺基的特征吸收；1386cm"1左右为石黄酸盐的特征吸收；2954cm人1574cm—1、1166cm—1为咪唑环特征吸收；2484cm—i为巯基特征吸收；1600cm—1、1486cm—1、770cm"为噻吩基特征吸收；12451160cm"为环戊基特征吸收；1454cm—1和3400cm—1对应于氮正离子；这些特征峰的存在表明目标产物的分子结构中存在双键、酰胺基、氮正离子、长链垸基、磺酸盐、咪唑环、噻吩、巯基、羧基、环戊基等基团。TBF-X溶液与地层污水的酉己伍性实验数据(即抗盐性实验)为了实现直接用油田污水酉fi置TBF-X溶液，从而减少污染，保护环境，从而进行该配伍性实验。用3800OOmg/L矿化度的地层污水配制成浓度为1500mg/L的TBF-X溶液。在25。C下，用分光光度计在450nra，在放置不同时间后，测定其吸光度A。tableseeoriginaldocumentpage61上表中的AA表示吸光度随时间延长的变化差值，其值越小，配伍性越好。试验结果表明，1500mg/L浓度的TBF-X溶液，吸光度没有发生大的变化，充分说明TBF-X与380000mg/L矿化度的地层污水是配伍的，具有良好"抗盐性"。完全可以实现直接用油田^^亏水配置TBF-X溶液。污水和蒸馏水配制TBF-X溶液粘度稳定性对比TBF-X溶液的粘度严重影响TBF-X驱油效果，故研究污水对TBF-X溶液粘度影响。先用水配制成浓度5000mg/L母液，然后用采出污水和蒸馏水分别将母液稀释为1000mg/L和1200mg/L的TBF-X溶液。无氧条件下保存，定期在45。C条件下用布氏粘度计测定粘度，进行对比。tableseeoriginaldocumentpage62试验结果表明，可以用污水直接配制TBF-X溶液，且对其粘度没有影响。既节约成本，又保护环境。厌氧菌对TBF-X影响检测数据在油田污水中，含有大量的细菌，为了证实TBF-X具有很强的杀菌效果，特进行此实验。tableseeoriginaldocumentpage62TBF-X分子结构中引入了季铵盐单体、含氮巯基杂环、噻吩基，其对硫酸盐还原菌有高效杀菌作用，具有抗生物降解特性。TBF-X本体粘度数据TBF-X溶液的粘度对TBF-X的现场施工工艺流程具有决定性的影响，故进行TBF-X溶液本体粘度的研究。tableseeoriginaldocumentpage62实验说明TBF-X本体在高浓度(20000rag/L)下，其粘度与水的粘度相似，容易施工、注入工艺简单。TBF-X溶液降粘实验数据表TBF-X溶液对原油的降粘能力越大，驱油效果越强，此实验是为了筛选选合适的TBF-X水溶液浓度，以达到最佳的降粘和驱油效果。tableseeoriginaldocumentpage63实验证明-在TBF溶液与油的混合物，TBF-X浓度高，降粘率就高；-在TBF溶液与油的混合物，原油占的比例高，降粘效果就差；在液油比1:1情况下，降粘率>95%;-随着时间的延长，降粘率变化不大，说明溶液有较好的乳化能力和很好的稳定性；-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，考虑成本因素，建议现场先导性试验选用1500ragZL浓度的TBF-X溶液；TBF-X型和三元体系乳化效果对比通过TBF-X型和三元体系对原油的乳化效果对比实验，证明TBF-X型比普通的三元驱油体系(烷基苯黄酸盐、石油黄酸盐等)具有高效增溶和乳化原油能力。油水在毛细管中的重力分离实验通过毛细管中的原油重力分离实验，可以证明TBF-X具有较强的渗透性，可以非常容易地进入地层岩石的细小缝隙中，并将缝隙中的原油驱替出来，大大提高驱油效果。毛细管中未加TBF-X时，小于4mm管重力分异困难，5mm管通过激荡可以分异。毛细管中加入1500mg/L的TBF-X溶液时，大于2mm毛细管中的原油全部上浮到顶部，2小时后，lmm毛细管中的原油几乎全部上浮到顶部。暴气实验为了证实产出液是否容易破乳，以及破乳后的油、水两相是否符合相关要求，特进行曝气实验。将1500mg/L的TBF-X水溶液与原油以1:1、1:2、l:3的体积比进行混合，形成乳化溶液，该乳化溶液与地层水按1:2的比例进行混合，暴气4个小时后可以看出，分层液逐渐变清。玻璃壁上的原油，也逐渐不挂壁。说明降粘剂能够在原油与岩石、钢管之间形成一层水膜，起到良好的减阻洗油作用。聚并效果好，开釆后易于破乳脱水。将分层后的上层油测定含水，将下层水测定含油，测得数据如下:tableseeoriginaldocumentpage64从含油含水结果看，该降粘剂的脱水、破乳效果已经达到了油田用破乳剂的标准(油相含水^30%，水相含油^240mg/L)。聚驱后不同采出程度下TBF-X驱提高采收率效果对比为了研究常规聚合物驱后，TBF-X驱提高采收率的效果，以及聚驱采出程度对TBF-X驱的影响，特此实验。tableseeoriginaldocumentpage64结果表明聚驱后TBF-X驱提高采收率〉10%，而且聚驱后采出程度越高，TBF-Xi进一步提高采收率的幅度越小。权利要求1.一种功能性高分子表面活性剂，其具有通式(1)式(1)其中R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、巯基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩。2.如权利要求1所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的季铵盐带有官能团。3.如权利要求2所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的季铵盐的官能团选自以下中的一种或多种羧酸基、磺酸基、环垸基、垸基、吡啶、吡咯、羧酸烷基、磺酸垸基、环垸基垸基、吡啶烷基和吡咯烷基，其中所述的环垸基是5元或6元的环烷基，所述垸基是3-18个碳原子的垸基。4.如权利要求3所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的垸基是3-16个碳原子的垸基。5.如权利要求3所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的烷基是8-16个碳原子的烷基。6.如权利要求1-3中任一项所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的R2、R:,、R4各自独立地选自巯基、苯基、磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩。7.如权利要求1-3中任一项所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的R,、R2、R3、R4各自独立地选自磺酸基或季铵盐。8.如权利要求1-3中任一项所述的功能性高分子表面活性剂，其中所述的含氮巯基杂环是巯基咪唑。9.一种权利要求1所述的功能性高分子表面活性剂的用途，其用于三次石油开采、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、海水净化，或用作钻井泥浆添加剂、纺织工业加工助剂、造纸用增强剂、粘土防膨剂、胶粘剂、填缝剂、柔韧剂、降粘剂、或洗涤剂。10.如权利要求7所述的用途，其用于三次石油开采、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、或海水净化。全文摘要本发明涉及一种功能性高分子表面活性剂，其具有通式(1)，其中R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、巯基、苯基、磺酸基、苯磺酸基、含氮巯基杂环、季铵盐、咪唑或噻吩。该高分子表面活性剂适用于开采石油、含油污水处理、含油污泥处理、含油海水处理、或海水净化等等。文档编号B01F17/52GK101612537SQ20091005549公开日2009年12月30日申请日期2009年7月28日优先权日2009年7月28日发明者蕊张申请人:上海美亚企业集团能源发展有限公司